[发明专利]一种基带信号的提取方法

说明书

一种基带信号的提取方法，包括以下步骤：步骤1：获取探测器的下行射频信号s(t)；所述射频信号s(t)包括至少两个基带信号，基带信号的个数为N；步骤2：对射频信号s(t)进行处理；步骤3：从射频信号s(t)中提取基带信号s_b(t)；步骤4：对得到的基带信号s_b(t)进行误差分析；本发明能够直接把基带信号从射频信号中提取出来，该方法简单、误差小，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种基带信号的提取方法。

背景技术

在深空探测、大地测量过程中，接收机接收的目标探测器发射的下行信号为已调制的射频信号(S波段载波频率2GHz，X波段载波频率8GHz)，地面接收站需要对该信号进行解调、滤波等处理，将射频信号变换到基带，然后进行记录、传输及相关处理。由于接收机接收到探测器下行信号为射频频信号，如果用软件设计一个该发射接收系统，所需要的数字采样率高，产生的数据量大，且其中的大部分为噪声信号，有用(有效)带宽只有几兆到数十兆；如果设计数字滤波器提取基带信号，所需要设计的滤波器采样率很高(S波段至少4GHz，X波段至少16GHz)，根据分析滤波器的阶数需要上千阶才能达到设计要求，运算量大，计算缓慢，效率低下。

目前把射频信号提取到基带进行处理的方法是根据载波频率，构建一个余弦函数，对射频信号进行解调，然后滤波，该方法同样有数据量大，设计的滤波器阶数高，运算缓慢，效率低下的缺点。

为解决以上问题，本发明提供了一种基带信号的提取方法，通过对接收机接收的典型探测器下行信号的频域特点进行分析，给出了一种在不运用滤波器的情况下，直接把基带信号从射频信号中提取出来的简单有效的方法；通过该方法，产生的数据量与直接对射频信号进行分析产生的数据量以及采用滤波器提取基带信号产生的数据量相比，至少小了2到3个数量级，运算速度和效率大大提升，而信号的信息并没有丢失。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种基带信号的提取方法，能够直接把基带信号从射频信号中提取出来，该方法简单，提高了工作效率。

一种基带信号的提取方法，包括以下步骤：

步骤1：获取探测器的下行射频信号s(t)；所述射频信号s(t)包括至少两个基带信号，基带信号的个数为N；

步骤2：对射频信号s(t)进行处理；

步骤3：从射频信号s(t)中提取基带信号s_b(t)。

优选地，所述射频信号s(t)为：

其中，P_T为探测器射频信号的总功率，f_c为载波频率，d(t)或sin(2πft)为副载波，θ为其调制系数；m_TM为射频信号的调制系数，f_TM为射频信号的频率；f₁，f₂，f_N分别为基带信号1、基带信号2和基带信号N的频率，m₁，m₂，m_N分别为基带信号1、基带信号2和基带信号N的调制系数。

优选地，所述步骤2具体包括：

步骤2.1：对射频信号s(t)进行化简；

其中，f_i为各个基带信号的频率，m_i为各个基带信号的调制系数，i的取值范围为1～N；

步骤2.2：根据欧拉公式式(2)中的射频信号s(t)转换为：

由于ω＝2πf，对式(3)进行整理，得到射频信号s(t)的泰勒展开式(4)：