[发明专利]一种基于FFT的定向音频信号检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于FFT的定向音频信号检测装置，其特征在于，所述定向音频信号检测装置包括：定向天线、定向器以及显示器；所述定向器包含：接收单元和控制单元；

其中，所述定向天线的射频输出端与所述接收单元的射频输入端连接，所述接收单元的音频输出端分别与所述定向天线的音频输入端和控制单元的音频输入端连接，所述定向天线的方位信号输出端与所述控制单元的方位信号输入端连接，所述控制单元的数据输出端与显示器的数据输入端连接；

所述控制单元包含：依次连接的三相A/D转换模块、音频A/D转换模块、FPGA模块和DSP信号处理模块，所述三相A/D转换模块的信号输入端作为控制单元的音频输入端与所述定向天线的音频输入端连接，所述DSP信号处理模块的输出端作为控制单元的数据输出端与所述显示器的数据输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于FFT的定向音频信号检测装置，其特征在于，所述三相A/D转换模块采用SDC2904-2112-D芯片实现。

3.根据权利要求1所述的一种基于FFT的定向音频信号检测装置，其特征在于，所述音频A/D转换模块采用AD9780芯片实现。

4.根据权利要求1所述的一种基于FFT的定向音频信号检测装置，其特征在于，所述FPGA模块采用EP3C10F256芯片实现。

5.根据权利要求1所述的一种基于FFT的定向音频信号检测装置，其特征在于，所述DSP信号处理模块采用TMS320VC5509A芯片实现。

6.根据权利要求1所述的一种基于FFT的定向音频信号检测装置，其特征在于，设置定向音频信号的频率为f；

所述定向天线，用于接收空间中的射频信号，将所述射频信号进行调制得到射频调制信号，并将所述射频调制信号发送给定向器的接收单元，所述射频调制信号与天线扫描的基准信号之间存在一个相位差；

所述定向器的接收单元，用于对所述射频调制信号依次进行选频、变频、放大和检波处理，得到带方位的音频信号，并将所述带方位的音频信号分别发送给控制单元和定向天线；

所述定向天线，还用于将所述带方位的音频信号依次进行放大、滤波和鉴相处理，得到模拟方位信号，并将所述模拟方位信号发送给定向器的控制单元；

所述定向器的控制单元，用于将所述模拟方位信号转换为数字方位信号，得到所述射频信号的发射方位信息；

所述定向器的控制单元，还用于将所述带方位的音频信号转换为带方位的数字音频信号，对所述带方位的数字音频信号进行采样得到采样数据，并对所述采样数据进行FFT变换得到采样数据的幅频特性曲线，根据所述采样数据的幅频特性曲线判断在预设的幅度门限范围内是否存在频率f，若存在，则所述控制单元输出所述射频信号的发射方位信息，否则，控制单元输出无有效目标信号的信息。

7.根据权利要求6所述的一种基于FFT的定向音频信号检测装置，其特征在于，

所述控制单元中的三相A/D转换模块，用于将所述模拟方位信号转换为数字方位信号，得到所述射频信号的发射方位信息；

所述控制单元中的音频A/D转换模块，用于将所述带方位的音频信号转换为带方位的数字音频信号，并将所述带方位的数字音频信号发送给FPGA模块；

所述控制单元中的FPGA模块，用于对所述带方位的数字音频信号进行采样得到采样数据，并将所述采样数据发送给DSP信号处理模块；

所述控制单元中的DSP信号处理模块，用于对所述采样数据进行FFT变换得到采样数据的幅频特性曲线，根据所述采样数据的幅频特性曲线判断在预设的幅度门限范围内是否存在频率f，若存在，则输出所述射频信号的发射方位信息，否则，输出无有效目标信号的信息。

8.一种基于FFT的定向音频信号检测方法，所述检测方法应用于如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述定向音频信号检测方法包括：设定定向音频信号的频率f；

定向天线接收空间中的射频信号，将所述射频信号进行调制得到射频调制信号，并将所述射频调制信号发送给定向器的接收单元，所述射频调制信号与天线扫描的基准信号之间存在一个相位差；

定向器的接收单元对所述射频调制信号依次进行选频、变频、放大和检波处理，得到带方位的音频信号，并将所述带方位的音频信号分别发送给控制单元和定向天线；

所述定向天线将所述带方位的音频信号依次进行放大、滤波和鉴相处理，得到模拟方位信号，并将所述模拟方位信号发送给定向器的控制单元；

定向器的控制单元将所述模拟方位信号转换为数字方位信号，得到所述射频信号的发射方位信息；

所述定向器的控制单元将所述带方位的音频信号转换为带方位的数字音频信号，对所述带方位的数字音频信号进行采样得到采样数据，并对所述采样数据进行FFT变换得到采样数据的幅频特性曲线，根据所述采样数据的幅频特性曲线判断在预设的幅度门限范围内是否存在频率f，若存在，则所述控制单元输出所述射频信号的发射方位信息，否则，控制单元输出无有效目标信号的信息。