一种基于Weightless信号的低空目标预警系统及其实现方法与流程

文档序号：15846364发布日期：2018-11-07 09:06阅读：202来源：国知局

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本发明涉及一种低空目标预警系统及其实现方法，具体涉及一种采用weightless信号进行低空目标预警的系统及其实现方法，属于安防技术领域。

背景技术

低空目标预警系统是一类能够对在地球表面近距离运动的目标进行探测并获取其二维图像的系统，在国防领域有着广泛的应用。

现有的低空目标预警相关的技术方案如《cn-106199591-探测精度高的低空预警雷达》，《cn105974408一种低空预警雷达》等皆采用主动式光电信号，其缺点主要包括：

(1)上述系统属于主动式系统，系统包括发射机和接收机，成本较高。

(2)上述系统的照射角度单一，对隐身目标的侦察能力较弱。

因此，如何降低系统价格以及如何提高对隐身目标的侦察能力是亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是：提供一种基于weightless信号的低空目标预警系统及其实现方法，以解决系统价格高，侦察能力弱的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于weightless信号的低空目标预警系统，其特征在于，包括：

信号接收模块，用于接收来自weightless基站发射的第一射频信号以及从观测区域返回的第二射频信号，经放大、滤波、模数转换后输出第一信号和第二信号；

通信模块，用于将信号接收模块输出的第一信号和第二信号传输至软件模块；

软件模块，包括第一子模块，第二子模块，第三子模块，第四子模块，第五子模块，第六子模块，第七子模块，第八子模块，第九子模块，第十子模块，第十一子模块，第十二子模块，其中：

所述第一子模块，用于将所述信号接收模块输出的第一信号和第二信号从射频信号转换到基带信号，产生第一基带信号和第二基带信号；

所述第二子模块，用于对所述第一基带信号进行正交解调制，恢复所述第一基带信号的自然波形，获取时隙信号，进行电压偏移，正交失配，输出第一处理信号；

所述第三子模块，用于对所述第一处理信号进行数据导频资源反映射，完成导频信号特征重构、数据信号特征重构，进行数据相位补偿，输出第二处理信号；

所述第四子模块，用于对所述第二处理信号进行星座反映射处理，能量倍增处理和频谱锐化处理，输出第三处理信号；

所述第五子模块，用于对所述第三处理信号进行解交织和信道解码，输出第四处理信号；

所述第六子模块，用于对所述第四处理信号进行处理并结合weightless标准数据时隙结构，输出参考信号；

所述第七子模块，用于对第六子模块输出的参考信号以及第一子模块输出的第二基带信号进行一维时域滤波处理，获取第五处理信号；

所述第八子模块，用于对第五处理信号进行平均差处理和时间延迟处理，输出第六处理信号；

所述第九子模块，用于对第六处理信号进行累积处理和相位补偿处理，输出第七处理信号；

所述第十子模块，用于对第七处理信号进行傅里叶逆变换，获得第一图像；进而对从相邻的其它n个weightless基站接收到的信号，其中n≥2，依次按照上述第二子模块到第九子模块的处理流程，分别获得第二、......、第n图像；

所述第十一子模块，用于对所述第一、第二、......、第n图像进行图像聚合，获得低空目标图像；

所述第十二子模块，通过对低空目标图像中的目标形状、位置、姿态进行提取，获得预警信息。

进一步的，所述第一子模块，包括频率获取组件，本地震荡电路，混频电路和低通滤波电路，其中：

所述频率获取组件用于根据weightless协议制定的频率跳变表进行查询，获得本系统使用的发射频率；

所述本地震荡电路用于根据所述发射频率产生单位正弦波；

所述混频电路用于将所述第一射频信号和第二射频信号的频率进行变换；

所述低通滤波电路用于对混频电路的输出信号进行低通滤波，获得第一基带信号和第二基带信号。

进一步地，所述第二子模块，包括正交解调制组件，单位时隙信号获取组件，电压偏移补偿组件、正交失配补偿组件，其中：

所述正交解调制组件用于对所述第一基带信号进行正交解调输出正交解调信号；

所述单位时隙信号获取组件用于获取所述正交解调信号的一个完整时隙信号；

所述电压偏移补偿组件用于获取所述单位时隙信号获取组件输出信号的电压分量偏移，并进行补偿；

所述正交失配补偿组件用于获取所述电压偏移补偿组件输出信号同向分量和正交分量的失配，并进行补偿，进而获得第一处理信号。

进一步地，所述第三子模块包括数据导频资源反映射组件，导频信号特征重构组件，数据信号特征重构组件，数据相位补偿组件，其中：

所述数据导频资源反映射组件用于对所述第一处理信号的数据和导频进行分离，分别提取出数据信号和导频信号；

所述导频信号特征重构组件用于通过对所述导频信号进行信号特征重构处理获得导频信号频率响应；

所述数据信号特征重构组件用于通过对所述导频信号频率响应和数据信号进行信号特征重构处理获得数据信号频率响应；

所述数据相位补偿组件用于对数据导频资源反映射组件输出的数据信号和所述数据信号频率响应进行频域滤波，获得相位补偿后的第二处理信号。

进一步的，所述第四子模块包括星座反映射组件，能量倍增组件和频率锐化组件，其中：

所述星座反映射组件对所述第二处理信号进行星座反映射，获得星座反映射信号；

所述能量倍增组件用于产生信号倍增根符号，进而通过对所述星座反映射信号和所述信号倍增根符号进行滤波处理，获得能量倍增信号；

所述频谱锐化组件用于对能量倍增信号进行频率锐化处理，获得第三处理信号。

进一步地，所述第五子模块包括解交织组件和信道解码组件，其中：

所述解交织组件对所述第三处理信号进行矩阵操作，获得解交织后的信号；

所述信道解码组件对所述解交织后的信号进行信道解码，获得解码后的第四处理信号。

进一步的，所述第六子模块包括时隙信号生成组件和资源映射组件，其中：

所述时隙信号生成组件产生weightless信号的时隙信号；

所述资源映射组件将第四处理信号和所述时隙信号进行资源映射，获得参考信号。

进一步的，所述第七子模块包含距离向滤波组件，对所述参考信号和所述第二基带信号，以行为单位，进行一维时域滤波，获得第五处理信号。

进一步的，所述第八子模块包括第一计算组件和第二计算组件，其中：

所述第一计算组件计算第五处理信号相邻行对应位置的数值的平均差，获得平均差向量；

所述第二计算组件对所述第五处理信号，以行为单位，以平均差向量的值为参考值，进行信号时间延迟处理，获得第六处理信号。

进一步的，所述第九子模块包括第三计算组件和第四计算组件，其中：

所述第三计算组件对所述第六处理信号相邻行对应位置的数值进行乘加计算，获得累积向量；进而对所述累积向量归一化，获得归一化累积向量，进而将归一化累积向量进行角度计算，获得角度向量；

所述第四计算组件对所述第六处理信号，以行为单位，以角度向量为参考值，进行信号相位补偿，获得第七处理信号。

进一步的，所述第十子模块包括傅立叶逆变换组件和存储组件，其中：

所述傅立叶逆变换组件，对所述第七处理信号，以列为单位，进行傅立叶逆变换，获得第一图像；进而对从相邻的其它n个weightless基站接收到的信号，其中n≥2，依次按照从所述第二子模块到所述第九子模块的处理流程，分别获得第二、……、第n图像；

所述存储组件分别对第一、第二、……、第n图像进行存储。

进一步的，所述第十一子模块包括分割组件和聚合组件，其中：

所述分割组件分别对第一、第二、……、第n图像进行分割，获得主要区域图像和次要区域图像；

所述聚合组件对所述主要区域图像和次要区域图像进行聚合计算，获得低空目标图像。

一种基于weightless信号的低空目标预警系统的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)所述低空目标预警系统搭载在地面上，用于接收所述第一射频信号的第一天线和接收所述第二射频信号的第二天线均指向天空，系统启动，所述低空目标预警系统开始工作；

(2)所述通信模块将第一信号和第二信号采集起来，并传输至所述软件模块；

(3)所述第一子模块对所述第一信号和所述第二信号进行频率转换，从射频信号转换到基带信号，获得第一基带信号和第二基带信号；

(4)所述第二子模块对所述第一基带信号进行正交解调制，获取时隙信号，进行电压偏移，正交失配，输出第一处理信号；

(5)所述第三子模块对所述第一处理信号进行数据导频资源反映射，完成导频信号特征重构、数据信号特征重构，进行数据相位补偿，输出第二处理信号；

(6)所述第四子模块对所述第二处理信号进行数据星座反映射，能量倍增处理和频谱锐化处理，输出第三处理信号；

(7)所述第五子模块对所述第三处理信号进行解交织和信道解码，输出第四处理信号；

(8)所述第六子模块对所述第四处理信号进行调制编码并结合weightless标准数据时隙结构，获得参考信号；

(9)所述第七子模块对第六子模块输出的参考信号以及第一子模块输出的第二基带信号进行一维时域滤波处理，获取第五处理信号；

(10)所述第八子模块对第五处理信号进行平均差处理和时间延迟处理，输出第六处理信号；

(11)所述第九子模块对第六处理信号进行累积处理和相位补偿处理，输出第七处理信号；

(12)所述第十子模块对第七处理信号进行傅里叶逆变换，获得第一图像；进而对从相邻的其它n个weightless基站接收到的信号，其中n≥2，依次按照上述第二子模块到第九子模块的处理流程，分别获得第二、……、第n图像；

(13)所述第十一子模块对所述第一、第二、……、第n图像进行图像聚合，获得低空目标图像；

(14)所述第十二子模块通过对低空目标图像中的目标形状、位置、姿态进行提取，获得预警信息。

进一步地，所述第二子模块的实现方法包括：

s200，产生单位sin波形和单位cosine波形，具体包括：以weightless协议规定的一个导频长度为时间长度，以所述模数转换组件采样率为时间采样率，构造单位sin波形和单位cosine波形；

s210，对第一基带信号进行正交解调制，具体包括：以weightless协议规定的一个导频长度为处理单位，将所述单位sin波形与所述第一基带信号对应采样点进行乘法运算，获得第一解调制信号；进而采用低通滤波器对所述第一解调制信号进行滤波处理，获得同向信号；以weightless协议规定的一个导频长度为处理单位，将所述单位cosine波形与所述第一基带信号对应采样点进行乘法运算，获得第二解调制信号；进而采用低通滤波器对所述第二解调制信号进行滤波处理，获得正交信号；进而将所述同向信号和所述正交信号进行合成，获得正交解调制信号；

s220，构造本地导频信号，具体包括：根据weightless协议定义的导频信号产生移位寄存器结构，采用maltab进行仿真，获得本地导频信号；

s230，对所述正交解调制信号进行单位时隙信号获取，具体包括：对所述正交解调制信号和本地导频信号，按照一个weightless时隙长度为处理单位，进行时域滤波，产生最大峰值和所述最大峰值对应的时间门信息；进而在所述正交调制信号中除去先于时间门信息的信号，保留后续的以一个weightless时隙为长度的单位时隙信号；

s240，对所述单位时隙信号进行电压偏移补偿，具体包括：对所述单位时隙信号，按照一个weightless时隙长度为处理单位，计算其均方根幅度值，获得电压偏移；进而对所述单位时隙信号减去所述电压偏移，获得补偿信号；

s250，对所述补偿信号进行正交失配补偿，具体包括：对所述补偿信号，按照一个weightless时隙长度为处理单位，计算所述补偿信号同向分量与所述第三滤波信号正交分量的失配值；进而对所述补偿信号的正交分量消除所述失配值，获得第一处理信号。

进一步地，所述第三子模块的实现方法包括：

s300，在所述第一处理信号提取数据信号和导频信号，具体包括：根据weightless协议，以一个weightless时隙为处理单元，分别对第一处理信号中所有时隙的数据信号和导频信号进行资源反映射，获得所有时隙的数据信号和导频信号；进而将第一个时隙的导频信号和第二个时隙的导频信号级联，获得第一导频向量，将第二个时隙的导频信号和第三个时隙的导频信号级联，获得第二导频向量，依次级联，直到获得最后一个导频向量；进而获取所述第一导频向量对应的第一导频时间采样向量，第二导频向量对应的第二导频时间采样向量，依次获取，直到获取最后一个所述导频向量对应的导频时间采样向量；获得第一时隙中的数据信号，称为第一数据向量，第二时隙中的数据信号，称为第二数据向量，依次获取，直到获取最后一个数据向量；所述数据信号对应的数据时间采样向量；进而获取第一数据向量对应的第一数据时间采样向量，第二数据向量对应的第二数据时间采样向量，依次获取，直到获取最后一个数据向量对应的数据时间采样向量；

s310，对所述第一导频向量，进行傅里叶变换，获得第一导频变换向量；进而对所述第一导频变换向量与协议中定义的单位导频信号，以及weightless发射机额定功率进行，比较计算，获得第一导频信号频率响应；进而对第二导频向量以及后续所有导频向量进行相同处理，获得第二导频信号频率响应以及后续所有导频信号频率响应；

s320，对所述第一数据时间采样向量为第一内插时间向量，所述第一导频信号频率响应为第一原始内插数值向量，所述第一导频时间采样向量为第一原始内插时间向量进行内插计算，获得第一数据信号频率响应；进而对第二数据时间采样向量，第二导频信号频率响应以及第二导频时间采样向量进行相同处理，获得第二数据信号频率响应，依次获得所有数据信号频率响应；

s330，根据所述数据信号频率响应，对所有时隙的数据信号进行最大似然估计计算，获得第二处理信号。

进一步地，所述第四子模块的实现方法包括：

s400，对所述第二处理信号进行星座反映射，具体包括：对所述第二处理信号，按照一个weightless时间采样点为一个处理单元，采用最大似然估计算法，进行符号码流匹配，获得星座反映射信号；

s410，产生能量倍增根符号向量，具体包括，根据weightless协议中定义的能量倍增根伪随机码产生移位寄存器结构，以一个weightless时隙为长度，获取能量倍增根符号向量；

s420，对所述星座反映射信号和所述能量倍增根符号向量进行滤波处理，获得能量倍增信号；

s430，对所述能量倍增信号进行频率锐化处理，具体包括：对所述能量倍增信号，与weightless协议中定义的白化符号向量，进行软异或处理，获得第三处理信号。

进一步的，所述第五子模块的实现方法包括：

s500，对所述第三处理信号进行矩阵重组计算，具体包括：对所述第三处理信号，按照weightless协议规定的一个矩阵大小进行行列重排，获得重排矩阵信号；进而将所述重排矩阵信号以行为单位，进行级联，获得解交织信号；

s510，对所述解交织信号进行卷积码解码，获得第四处理信号。

进一步地，所述第六子模块的实现方法包括：

s600，产生weightless本地时隙信号，具体包括，根据weightless协议规定的weightless时隙的信号结构和特点，采用随机信号进行仿真，获取weightless本地时隙信号；

s610，获得参考信号，具体包括，根据weightless协议规定的数据信号流程，对第四处理信号进行编码调制处理，获得数据信号；进而将所述数据信号映射到所述weightless本地时隙信号中，获得参考信号。

进一步的，所述第七子模块的实现方法包括：

s700，获得第五处理信号，具体包括，将所述第二基带信号，以第一weightless时隙长度为行长度，转换成第二基带矩阵；将所述参考信号以信号本身为一行，扩展到与所述第二基带矩阵相同列数的参考矩阵；进而将所述第二基带矩阵与所述参考矩阵以行为单位进行一维时域滤波，获得第五处理信号。

进一步的，所述第八子模块的实现方法包括：

s800，计算第五处理信号相邻行对应位置的元素的平均差，获得平均差向量，具体包括：将第五处理信号的第一行的第一个元素与第二行的第一个元素进行求差计算，获得第一差值；依次对第一行后续的元素和第二行后续的对应位置的元素，按照上述求差计算方法进行处理，获得第一行和第二行的所有差值，形成第一差值向量；对第一差值向量进行平均计算，获得第一平均差；进而对第二行和第三行，第三行和第四行，相邻两行依次进行相同处理，形成第二平均差，第三平均差等；进而将上述所有平均差合成，形成平均差向量；

s810，将所述平均差向量和采样频率值进行除法计算，获得信号时间时延向量；

s820，将所述第五处理信号，以行为单位，根据信号时间时延向量进行时间延迟处理，获得第六处理信号。

进一步的，所述第九子模块的实现方法包括：

s900，对所述第六处理信号相邻行对应位置的元素进行乘加计算，获得累积向量，具体包括：将第六处理信号的第一行的第一个元素与第二行的第一个元素进行共轭相乘计算，获得第一乘积；依次对第一行后续的元素和第二行后续的对应位置的元素，按照上述求取第一乘积的方法进行处理，获得第一行和第二行的所有乘积，形成第一乘积向量；对第一乘积向量进行累积计算，获得第一累积向量；进而对所述第一累计向量进行归一化处理，获得第一归一化累积向量；

s910，根据第一归一化累积向量计算方法，获得归一化累积向量和角度向量，具体包括：根据第一归一化累积向量计算方法，对第二行和第三行，第三行和第四行，以及后续各相邻两行依次进行相同处理，形成第二归一化累计向量，第三归一化累计向量……；进而将上述所有归一化累计向量合成，形成归一化累积向量；进而对所述归一化累积向量进行角度计算，获得角度向量；

s920，产生相位补偿滤波器，具体包括：以所述角度向量为相位补偿参数，以所述第六信号行长度为时间长度，以模数转换组件信号采样间隔为时间间隔，构造相位补偿滤波器；

s930，将所述相位补偿滤波器与所述第六处理信号，以行为单位，进行相位补偿处理，获得第七处理信号。

进一步的，所述第十子模块的实现方法包括：

s1000，对所述第七处理信号，以列为单位，进行傅里叶逆变换，获得第一图像；进而对所述第一图像进行存储；

s1010，对从相邻其它n个weightless基站接收到的weightless信号，其中n≥2，依次按照从第二子模块到第九子模块进行处理，分别获得第二、……、第n图像；进而对所述第二、……、第n图像进行存储。

进一步的，所述第十一子模块的实现方法包括：

s1100，将第一、第二、……、第n图像按照图像中像点的分布进行分割，分别形成第一主要区域和第一次要区域，第二主要区域和第二次要区域，……，第n主要区域和第n次要区域；进而对第一主要区域，第二主要区域，……，第n主要区域进行交集处理，获得主要区域掩模；

s1110，获取主要区域图像和次要区域图像，具体包括：将主要区域掩模和第一图像进行乘法计算，获得第一主要区域图像；进而对第一图像中除去第一主要区域图像的区域定义为第一次要区域图像；进而根据第一主要区域图像和第一次要区域图像获取方法，对第二、……、第n图像分别进行处理，获得第二主要区域图像和第二次要区域图像，……，第n主要区域图像和第n次要区域图像；

s1120，对所述第一、第二、……、第n主要区域图像中的像点进行并集处理，获得主要区域图像；进而对所述第一、第二、……、第n次要区域图像中的像点进行并集处理，获得次要区域图像；

s1130，对所述主要区域图像和次要区域图像进行聚合，获得低空目标图像。

本发明的有益效果是：本发明的低空目标预警系统及实现方法能够解决当前主流系统存在的技术限制，具体有益效果是：

1)本发明的低空目标预警系统部署成本低，系统只包含接收机，且使用的硬件模块均为常用器件，价格低廉。

2)本发明的低空目标预警系统能够从多个不同的角度对低空目标进行观测，提高了对隐身飞机的侦察能力。

3)本发明的低空目标预警雷达安全性好，能够部署在距离敌方较近的地方。

附图说明

图1是本发明提供的基于weightless信号的低空目标预警系统成像场景示意图。

图2是本发明提供的基于weightless信号的低空目标预警系统结构示意图。

图3是发明提供的基于weightless信号的低空目标预警系统软件模块结构示意图。

图4是第一子模块结构示意图。

图5是第二子模块结构示意图。

图6是第三子模块结构示意图。

图7是第四子模块结构示意图。

图8是第五子模块结构示意图。

图9是第六子模块结构示意图。

图10是第七子模块结构示意图。

图11是第八子模块结构示意图。

图12是第九子模块结构示意图。

图13是第十子模块结构示意图。

图14是第十一子模块结构示意图。

附图中的符号说明：1.weightless基站，2.预警系统部署在地面上，3.预警目标，4.第一射频信号，5.第二射频信号，6.第一天线，7.第二天线，8.低噪放大器电路，9.带通滤波器电路，10.模数转换器电路，11.通信模块，12.软件模块。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。

图1为本发明实施例提供的基于weightless信号的低空目标预警系统成像场景示意图，本系统部署在地面上，预警目标3可以为整个低空中任意方位的目标。weightless基站1向地面360度发射电磁波。本系统通过对从预警目标3反射的电磁波进行信号处理，获得低空目标图像，进而获得预警信息。

图2为本发明提供的基于weightless信号的低空目标预警系统包括硬件模块和软件模块的结构示意图。具体包括：

硬件模块用于获取weightless基站发射的电磁波和从成像区域反射的电磁波。硬件模块包括信号接收模块，通信模块。信号接收模块用来接收来自weightless基站发射的第一射频信号以及从观测区域返回的第二射频信号。包括天线组件，射频组件及模数转换组件。通信模块将信号接收模块的输出的第一信号和第二信号传输至所述软件模块。

天线组件包括第一天线6和第二天线7。所述第一天线6接收来自weightless基站发出的所述第一射频信号4。所述第二天线接收来自观测区域返回的所述第二射频信号5。第一天线和第二天线均为全向天线。

射频组件包括低噪声放大电路8和带通滤波器电路9。具体实施时，低噪声放大电路例如可以采用20db增益；带通滤波器例如可以采用工作频率与weightless的信号频率同频，带宽为1mhz。

模数转换组件10将所述射频组件输出的所述信号进行从模拟变换到数字格式，输出第一信号和第二信号。具体实施时，例如可以采用8位模数转换电路。

通信模块11将信号接收模块的输出的第一信号和第二信号传输至所述软件模块。具体实施时，例如可以采用数据传输率为10mbps的串口通信模块。

图3为软件模块结构示意图，软件模块13包括第一子模块，第二子模块，第三子模块，第四子模块，第五子模块，第六子模块，第七子模块，第八子模块，第九子模块，第十子模块，第十一子模块，第十二子模块。

第一子模块将所述通信模块输入至所述软件模块的第一信号和第二信号从射频频段降低至基带，产生第一基带信号和第二基带信号。图4为第一子模块结构示意图，具体是：第一信号和第二信号分别与本地振荡电路产生的信号通过混频器，获得基带高频混合信号；进而将所述混合信号通过低通滤波电路，获得所述第一基带信号和第二基带信号。

第二子模块对用于对所述第一基带信号进行正交解调制，恢复所述第一基带信号的自然波形，获取时隙信号，进行电压偏移，正交失配，输出第一处理信号。图5为第一子模块结构示意图，该模块包括正交解调制组件，单位时隙信号获取组件，电压偏移补偿组件、正交失配补偿组件。第二子模块输出第一处理信号。

其中，所述正交解调制组件用于对所述第一基带信号进行正交解调输出正交解调信号；

其中，所述单位时隙信号获取组件用于获取所述正交解调信号的一个完整时隙信号；

其中，所述电压偏移补偿组件用于获取所述单位时隙信号获取组件输出信号的电压分量偏移，并进行补偿；

其中，所述正交失配补偿组件用于获取所述电压偏移补偿组件输出信号同向分量和正交分量的失配，并进行补偿，进而获得第一处理信号。

所述第二子模块的实现方法包括：

s220，构造本地导频信号，具体包括：根据weightless协议定义的导频信号产生移位寄存器结构，采用maltab进行仿真，获得本地导频信号；

s230，对所述正交解调制信号进行单位时隙信号获取，具体包括：对所述正交解调制信号和本地导频信号，按照一个weightless时隙长度为处理单位，进行时域滤波，产生最大峰值和所述最大峰值对应的时间门信息；进而在所述正交调制信号中除去先于时间门信息的信号，保留后续的以一个weigthless时隙为长度的单位时隙信号；

第三子模块对所述第一处理信号进行数据导频资源反映射，完成导频信号特征重构、数据信号特征重构，进行数据相位补偿，输出第二处理信号。图6为第三子模块结构示意图，该模块包括数据导频资源反映射组件，导频信号特征重构组件，数据信号特征重构组件，数据相位补偿组件。第三子模块输出第二处理信号。

其中，所述数据导频反映射组件用于对所述第一处理信号的数据和导频进行反映射，分别提取出数据信号和导频信号；

其中，所述导频信号特征重构组件用于通过对所述导频信号进行信号特征重构处理获得导频信号频率响应；

其中，所述数据信号特征重构组件用于通过对所述导频信号频率响应和数据信号进行信号特征重构处理获得数据信号频率响应；

其中，所述数据相位补偿组件用于对数据导频资源反映射组件输出的数据信号和所述数据信号频率响应进行频域滤波，获得相位补偿后的第二处理信号；

所述第三子模块的实现方法包括：

s330，根据所述数据信号频率响应，对所有时隙的数据信号进行最大似然估计计算，获得第二处理信号。

第四子模块对所述第二处理信号进行星座反映射处理，能量倍增处理和频谱锐化处理，输出第三处理信号。图7为第四子模块结构示意图，该模块包括星座反映射组件，能量倍增组件和频率锐化组件。

其中，所述星座反映射组件对所述第二处理信号进行星座反映射，获得星座反映射信号；

其中，所述能量倍增组件用于产生信号倍增根符号，进而通过对所述星座反映射信号和所述信号倍增根符号进行滤波处理，获得能量倍增信号；

其中，所述频谱锐化组件用于对能量倍增信号进行频率锐化处理，获得第三处理信号。

所述第四子模块的实现方法包括：

s420，对所述星座反映射信号和所述能量倍增根符号向量进行滤波处理，获得能量倍增信号；

第五子模块将所述第三处理信号进行解交织和信道解码，输出第四处理信号。图8为第五子模块结构示意图，该模块包括解交织组件和信道解码组件。

其中，所述解交织组件对所述第三处理信号进行矩阵操作，获得解交织后的信号；

其中，所述信道解码组件对所述解交织后的信号进行信道解码，获得解码后的第四处理信号。

所述第五子模块的实现方法包括：

s510，对所述解交织信号进行卷积码解码，具体实现时，例如可以采用维特比软解码算法对解交织信号进行解码，获得第四处理信号。

第六子模块将所述第四处理信号进行处理并结合weightless标准数据帧结构，输出参考信号。图9为第六子模块结构示意图，该模块包括时隙信号生成组件和资源映射组件。

其中，所述时隙信号生成组件产生weightless信号的时隙信号；

其中，所述资源映射组件将第四处理信号和所述时隙信号进行资源映射，获得参考信号。

所述第六子模块的实现方法包括：

第七子模块将第六子模块输出的参考信号以及第一子模块输出的第二基带信号进行一维时域滤波处理，获取第五处理信号。图10为第七子模块结构示意图，该模块包括距离向滤波组件。

其中，所述距离向滤波组件对参考信号和第二基带信号，以行为单位，进行一维时域滤波，获得第四处理信号。

所述第七子模块的实现方法包括：

第八子模块对第五处理信号进行平均差处理和时间延迟处理，输出第六处理信号。图11为第八子模块结构示意图，该模块包括第一计算组件和第二计算组件。

其中，所述第一计算组件计算第五处理信号相邻行对应位置的数值的平均差，获得平均差向量；

其中，所述第二计算组件对所述第五处理信号，以行为单位，以平均差向量的值为参考值，进行信号时间延迟处理，获得第六处理信号。

所述第八子模块的实现方法包括：

s810，将所述平均差向量和采样频率值进行除法计算，获得信号时间时延向量；

s820，将所述第五处理信号，以行为单位，根据信号时间时延向量进行时间延迟处理，获得第六处理信号。

第九子模块对第六处理信号进行累积处理和相位补偿处理，输出第七处理信号。图12为第九子模块结构示意图，该模块包括第三计算组件和第四计算组件。

其中，所述第三计算组件对所述第六处理信号相邻行对应位置的数值进行乘加计算，获得累积向量；进而对所述累积向量归一化，获得归一化累积向量，进而将归一化累积向量进行角度计算，获得角度向量；

其中，所述第四计算组件对所述第六处理信号，以行为单位，以角度向量为参考值，进行信号相位补偿，获得第七处理信号。

所述第九子模块的实现方法包括：

s930，将所述相位补偿滤波器与所述第六处理信号，以行为单位，进行相位补偿处理，获得第七处理信号。

第十子模块对第七处理信号进行傅里叶逆变换，获得第一图像；进而对从相邻的其它n个weightless基站接收到的信号，其中n≥2，本实例中，取n＝4，依次按照上述第二子模块到第九子模块的处理流程，分别获得第二、三、四、五图像。图13为第十子模块结构示意图，该模块包括傅立叶逆变换组件和存储组件。

其中，所述傅立叶逆变换组件，对所述第七处理信号，以列为单位，进行傅立叶逆变换，获得第一图像；进而对从相邻的其它四个weightless基站接收到的信号，依次按照从所述第二子模块到所述第九子模块的处理流程，分别获得第二、三、四、五图像；

其中，所述存储组件分别对第一、二、三、四、五图像进行存储。

所述第十子模块的实现方法包括：

s1000，对所述第七处理信号，以列为单位，进行傅里叶逆变换，获得第一图像；进而对所述第一图像进行存储；

s1010，对从相邻其它4个weightless基站接收到的weightless信号，依次按照从步骤s200到步骤s900进行处理，分别获得第二、第三、第四、第五图像；进而对所述第二、第三、第四、第五图像进行存储。

第十一子模块对对所述第一、二、三、四、五图像进行图像聚合，获得低空目标图像。图14为第十一子模块结构示意图，该模块包括分割组件和聚合组件。

其中，所述分割组件分别对第一、二、三、四、五图像进行分割，获得主要区域图像和次要区域图像；

其中，所述聚合组件对所述主要区域图像和次要区域图像进行聚合计算，获得低空目标图像。

所述第十一子模块的实现方法包括：

s1100，将第一、第二、第三、第四、第五图像按照图像中像点的分布进行分割，分别形成第一主要区域和第一次要区域，第二主要区域和第二次要区域，……，第五主要区域和第五次要区域；进而对第一主要区域，第二主要区域，……，第五主要区域进行交集处理，获得主要区域掩模；

s1110，获取主要区域图像和次要区域图像，具体包括：将主要区域掩模和第一图像进行乘法计算，获得第一主要区域图像；进而对第一图像中除去第一主要区域图像的区域定义为第一次要区域图像；进而根据第一主要区域图像和第一次要区域图像获取方法，对第二、第三、第四、第五图像分别进行处理，获得第二主要区域图像和第二次要区域图像，……，第五主要区域图像和第五次要区域图像；

s1120，对所述第一、第二、……、第五主要区域图像中的像点进行并集处理，获得主要区域图像；进而对所述第一、第二、……、第五次要区域图像中的像点进行并集处理，获得次要区域图像；