[发明专利]一种基于最小二乘的宽脉冲等效模拟方法和装置

权利要求书

1.一种基于最小二乘的宽脉冲信号等效模拟方法，其特征在于包括以下步骤：

根据仿真模拟信号的脉宽以及设定等效子脉冲数，等效模拟信号的脉宽，得到等效窄脉冲模拟信号；

将接收到的等效窄脉冲模拟信号AD数字采样量化，变成数字信号；

提取等效窄脉冲模拟信号的数字信号的幅度值，将得到的幅度值序列与预设的门限值比较，检测幅度值大于门限值对应的信号提取并发送一个标记信号进行脉冲计数；

将第一个窄脉冲信号存入整合信号数组中，从第二过门限后的窄脉冲开始，先进行窄脉冲信号校准，校准通过后再存入整合信号数组；

脉冲计数值达到设定等效子脉冲数，输出整合信号数组作为等效后的模拟信号；窄脉冲信号校准的具体方法如下：

a)从当前整合信号数组signal_h中，提取最后64各信号样本值，记为data1，计算得到此64个样本点对应的信号中心频率；

b)将data1进行翻转，表达式为：

s(1)＝data1(64)......s(i)＝data1(64-i)；

c)采用最小二乘法计算翻转后的数组s的初相，包括：

构建相位与观测数据的数学模型

Y＝HX

其中相关定义如下：

Y＝[s(1)…s(n)]^T

Y表示对应的观测数据的原始值，f₀为64个样本点对应的信号中心频率；

按照如下公式计算数据对应的初相的正弦值和余弦值

X＝(H^TH)^-1H^TY

其中得到的X为一个二维向量，X＝[x(1) x(2)]，其中x(1)为初相对应余弦值，x(2)为初相对应正弦值；

按照以下公式计算对应的相位数据

θ₀＝(tan^-1(x(2)/x(1)))*180/π

对输出初相值进行校准此时提取得到的初相记为phase为对应时刻的相位值；

d)读取当前过门限窄脉冲信号signal0的前64个样本值，记为s2；

e)采用与c)中相同的最小二乘计算初相法计算d)中提取信号s2的初相，此时初相无需校准，则

f)窄脉冲信号校准：计算两个信号的相位差，并求出校准信号

采用校准信号just对当前过门线的窄脉冲信号signal0进行校准signal_j＝signal0×just。

2.根据权利要求1所述的一种基于最小二乘的宽脉冲信号等效模拟方法，其特征在于，所述门限值设定为接收窄脉冲信号幅度最大值的0.2倍。

3.根据权利要求1所述的一种基于最小二乘的宽脉冲信号等效模拟方法，其特征在于，通过解模糊计算后得到对应时刻的相位值phase,解模糊算法如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于最小二乘的宽脉冲信号等效模拟方法，其特征在于，64个样本点对应的信号中心频率f₀的计算方法如下：

对于等载频脉冲，信号中心频率对于每个子脉冲均相同，等于发射信号的中心频率f₀；

对于线性调频信号，按照如下公式进行计算即可：f_t＝f₀+i×K×τ，其中，f₀为发射信号的初始频率，K为大脉宽线性调频信号的调频斜率，K＝B/τ₀，B为大脉宽信号的带宽，τ₀为原始大脉宽信号的脉宽，i为脉冲计数器当前的值，就是第几个子脉冲的计数，τ为等效窄脉冲串的脉冲宽度。

5.一种基于最小二乘的宽脉冲信号等效模拟装置，其特征在于，包括:等效脉冲建立模块、AD数字变换模块、脉冲计数器、过门限值检测模块、校验模块和整合信号数组模块；

所述等效脉冲建立模块，用于根据仿真模拟信号的脉宽以及设定等效子脉冲数，等效模拟信号的脉宽，得到等效窄脉冲模拟信号；

所述AD数字变换模块，用于将接收到的等效窄脉冲模拟信号AD数字采样量化，变成数字信号；

所述过门限值检测模块，用于提取等效窄脉冲模拟信号的数字信号的幅度值，将得到的幅度值序列与预设的门限值比较，检测幅度值大于门限值对应的信号提取并发送一个标记信号进行脉冲计数，并将第一个窄脉冲信号存入整合信号数组中，

所述脉冲计数器，用于对脉冲计数；

校验模块，用于从第二过门限后的窄脉冲开始，先进行窄脉冲信号校准，校准通过后再存入整合信号数组；

所述脉冲计数器的脉冲计数值达到设定等效子脉冲数，整合信号数组模块输出整合信号数组作为等效后的模拟信号；

窄脉冲信号校准的具体方法如下：

a)从当前整合信号数组signal_h中，提取最后64各信号样本值，记为data1，计算得到此64个样本点对应的信号中心频率；

b)将data1进行翻转，表达式为：

s(1)＝data1(64)......s(i)＝data1(64-i)；

c)采用最小二乘法计算翻转后的数组s的初相，包括：

构建相位与观测数据的数学模型

Y＝HX

其中相关定义如下：

Y＝[s(1)…s(n)]^T

Y表示对应的观测数据的原始值，f₀为64个样本点对应的信号中心频率；

按照如下公式计算数据对应的初相的正弦值和余弦值

X＝(H^TH)^-1H^TY

其中得到的X为一个二维向量，X＝[x(1)x(2)]，其中x(1)为初相对应余弦值，x(2)为初相对应正弦值；

按照以下公式计算对应的相位数据

θ₀＝(tan^-1(x(2)/x(1)))*180/π

对输出初相值进行校准此时提取得到的初相记为phase为对应时刻的相位值；

d)读取当前过门限窄脉冲信号signal0的前64个样本值，记为s2；

e)采用与c)中相同的最小二乘计算初相法计算d)中提取信号s2的初相，此时初相无需校准，则

f)窄脉冲信号校准：计算两个信号的相位差，并求出校准信号

采用校准信号just对当前过门线的窄脉冲信号signal0进行校准signal_j＝signal0×just。