[发明专利]一种基于高速采集的FFT频谱数据处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于高速采集的FFT频谱数据处理方法及装置，在ADC采集数据后基于FPGA设置数字信号处理链路，在数字信号处理链路后端增加滑动平均和最大保持功能，还在数字信号处理链路后端增加数字余辉处理流程，突出显示特定类型的信号和用户需要观测到的信号。本发明采用可编程逻辑器件，提高FFT处理速度；满足现代信号处理的高速度、高可靠性要求；并行运算充分体现了资源高效复用的特点。

技术领域

本发明属于高速数据处理领域，特别是涉及到一种基于高速采集的FFT频谱数据处理方法及装置。

背景技术

随着数字技术与计算机技术的发展，FFT已经广泛应用在频谱分析、匹配滤波，数字通信、图像处理、语音识别、雷达处理、遥感遥测、地质勘探和无线保密通讯等众多领域。在不同应用场合，需要不同性能要求的FFT处理器。在很多应用领域都要求FFT处理器具有高速度、高精度、大容量和实时处理的性能。因此，如何更快速、更灵活地实现FFT变得越来越重要。

发明内容

本发明提出一种基于高速采集的FFT频谱数据处理方法及装置，采用可编程逻辑器件实现，提高FFT处理速度，满足现代信号处理的高速度、高可靠性要求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于高速采集的FFT频谱数据处理方法，在ADC采集数据后基于FPGA设置数字信号处理链路，在数字信号处理链路后端增加滑动平均和最大保持功能。

进一步的，所述数字信号处理链路包括宽带DDC变频，宽带DDC变频后经宽带FFT处理流程，宽带FFT处理流程采用FFT IP核实现。

更进一步的，所述宽带FFT处理流程包括：将宽带DDC变频后的信号进行带通滤波和抽取，然后通过FFT变换将时域数据变换为频域数据，再经过求取绝对值后进行滑动平均或者最大保持。

进一步的，还在数字信号处理链路后端增加数字余辉处理流程，突出显示特定类型的信号和用户需要观测到的信号。

更进一步的，所述数字余辉处理流程包括：FFT IP核运算得到实部Re和虚部Im数据，利用Cordic IP核对Re和Im数据进行平方和以及开方运算得到32bit频谱的功率幅度值信息，随后数据再次开方，并截位后得到14bits的功率幅度值，然后完成对数运算。

本发明另一方面还提供了一种基于高速采集的FFT频谱数据处理装置，在采集卡中设置基于FPGA的数字信号处理链路模块，所述数字信号处理链路模块对ADC采集的数据进行处理后通过PCIE总线传输至存储板卡和嵌入式控制器；

所述数字信号处理链路模块设有滑动平均和最大保持功能。

进一步的，所述数字信号处理链路模块包括宽带DDC变频单元，宽带DDC变频单元连接宽带FFT处理模块，宽带FFT处理模块采用FFT IP核实现。

更进一步的，所述宽带FFT处理模块包括：

FIR抽取单元，将宽带DDC变频后的信号进行带通滤波和抽取；

FTT变换单元，在FIR抽取后通过FFT变换将时域数据变换为频域数据；

ABS单元，用于求取绝对值；

平滑/最大保持单元，用于进行滑动平均或者最大保持。

进一步的，所述数字信号处理链路模块还设有数字余辉处理子模块，突出显示特定类型的信号和用户需要观测到的信号。

更进一步的，所述数字余辉处理子模块包括：

FFT运算单元，通过FFT IP核运算得到实部Re和虚部Im数据；