[发明专利]一种宽带线性调频信号多通道并行去斜方法

权利要求书

1.一种宽带线性调频信号多通道并行去斜方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

利用高采样率ADC器件对大带宽中频回波信号进行高质量带通采样，并根据FPGA时钟速率做并行分解成M路数字信号；

对M路回波信号进行多通道并行数字下变频和低通滤波处理，得到M路零中频IQ信号；

基于直接数字频率合成原理，分M路并行产生相同带宽、时宽且斜率相反的线性调频信号作为去斜参考信号；

将M路零中频回波信号与M路去斜参考信号相乘，然后经过M倍多相抽取滤波及FFT处理，得到去斜后采样率为f_s/M且带有目标距离信息的单频点回波信号，完成对整个大带宽线性调频信号数字去斜处理的多通道并行实现。

2.根据权利要求1所述的宽带线性调频信号多通道并行去斜方法，其特征在于，基于带通采样定理，ADC采样频率满足下式：

式中f₀为信号中心频率，B为信号带宽，n取f_s≥2B的最大正整数；

利用满足上式的ADC采样频率f_s对回波信号进行中频采样得到数字回波信号x[n]，且将x[n]依据FPGA时钟工作频率f_clock并行分解为M路回波信号，此时满足f_s＝M*f_clock，然后对M路信号进行数字下变频以及多通道并行低通滤波，所述数字下变频过程将M路以f₀为中心频率的中频信号变成零中频基带信号，计算过程如下：

式中cos(2πf₀nT_s)与sin(2πf₀nT_s)均由M路DDS并行产生；

经过数字下变频之后，得到零中频M路I信号和M路Q信号，将此IQ信号通过多通道并行低通滤波器进行滤波，从而滤除高频分量，得到零中频回波信号。

3.根据权利要求1所述的宽带线性调频信号多通道并行去斜方法，其特征在于，对于2路并行的4阶FIR滤波器，所述低通滤波器的滤波过程包括：

滤波器输出y[n]表示为：

式中h(m)为滤波器系数，将上式分为偶数y_e[n]与奇数y_o[n]两部分之和：

y_e(n)＝h(0)x(n)+h(2)x(n-2)

y_o(n)＝h(1)x(n-1)+h(3)x(n-3)

同理将y(n+1)分为：

y_e(n+1)＝h(0)x(n+1)+h(2)x(n-1)

y_o(n+1)＝h(1)x(n)+h(3)x(n-2)

y_e(n+1)与y_o(n)输入数据相同，同时y_o(n+1)与y_e(n)输入数据相差两个时钟周期，因此通过FIR滤波器进行并行滤波。

4.根据权利要求3所述的宽带线性调频信号多通道并行去斜方法，其特征在于，所述FIR滤波器进行并行滤波包括：在n时刻，第一路滤波输出结果为第一路n时刻数据滤波结果的偶数部分和第二路n-1时刻数据滤波结果的奇数部分延时一个时钟周期后的和；第二路滤波输出结果为第二路n时刻数据滤波结果的偶数部分与第一路n时刻数据滤波结果的奇数部分之和，依次类推，将此滤波器并行实现结构扩展到n阶M路。