[发明专利]一种宽带数字信号频率实时搜索方法及其装置

说明书

本发明公开了一种宽带数字信号频率实时搜索方法，属于信号处理的技术领域，该方法包括：通过FPGA运行搜索算法，该搜索算法包括对高速宽带中频信号进行信道化，以获得低速基带信号并对低速基带信号进行时域检测和频域检测，以获取时频信息；通过FPGA将检测所获取的时频信息实时输出至DSP，且DSP根据外场环境变化对搜索算法中的各项参数进行动态配置；通过DSP将时频信息与高速宽带中频信号的特征进行比对，作出信号频点的最终判决，以达到能有效的标定各窄带信号的时域幅度、脉宽、频域幅度等信息，得到信号的频点值，实现未知频点情况下的信号接收和处理的目的。

技术领域

本发明属于信号处理的技术领域，具体而言，涉及一种宽带数字信号频率实时搜索方法及其装置。

背景技术

随着芯片技术、数字相控阵技术、传输和处理器件发展越来越快，这也加速了高速宽带采样技术的发展，使宽中频采样以及射频采样技术在雷达中的使用变得越来越容易，也越来越普遍。

在宽中频采样系统中，采样后的中频数据中可能包含了多个窄带信号，因此需要对宽中频数字信号中所包含的信号进行提取，找到信号的频点，进行数字下变频、滤波等处理将信号变换到基带后再做后续的译码等信号处理流程。

目前现有的数字接收方案主要还是通过对确定中频信号或者零中频信号等单个窄带信号进行接收和后续的信号处理，该种方案构架简单、代价低，但是是在已知接收信号频点的条件下才可以进行，无法实现对未知频点下的信号接收或者多个窄带信号的同时接收，不满足数字接收机的发展要求。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种宽带数字信号频率实时搜索方法及其装置以达到能有效的标定各窄带信号的时域幅度、脉宽、频域幅度等信息，得到信号的频点值，实现未知频点情况下的信号接收和处理的目的。

本发明所采用的技术方案为：一种宽带数字信号频率实时搜索方法，该方法包括：

通过FPGA运行搜索算法，该搜索算法包括对高速宽带中频信号进行信道化，以获得低速基带信号并对低速基带信号进行时域检测和频域检测，以获取时频信息；

通过FPGA将检测所获取的时频信息实时输出至DSP，且DSP根据外场环境变化对搜索算法中的各项参数进行动态配置；

通过DSP将时频信息与高速宽带中频信号的特征进行比对，作出信号频点的最终判决；

该方法中搜索算法设计思路新颖、流程简洁高效、处理方法可靠，且具备实时性和动态可配置性。

进一步地，所述信道化包括：

根据高速宽带中频信号中多个窄带信号的载波频率，预置多个NCO；

将各个NCO的输出信号进行复数乘法运算，以获取相应的高速基带信号；

对高速基带信号进行多级抽取降速和抗混叠滤波，以获取低速基带信号。

进一步地，所述时域检测的方法包括：

根据速宽带中频信号中窄带信号的部分先验信息，对某个时刻的频点计算其时域平均幅度；

对该时刻左右各T时间范围内的频点进行噪声门限判决，再通过统计门限进行统计结果判别，若统计结果大于A，则认为该频点为有信号，且统计门限输出判别标志“1”；

通过统计门限判别标志筛选出时域幅度。

进一步地，通过统计门限输出判别标志为“1”的频点，利用脉冲上升沿、下降沿以对脉冲的到达时间以及脉冲宽度进行测量，以获取到脉冲宽度。

进一步地，所述噪声门限的门限参数是通过DSP选取M个窄带信号，各个窄带信号经滤波输出的复数信号幅度求平均值，将该平均值设为σ并以3σ作为门限参数，以保证噪声门限的判决结果最优。