[发明专利]三角调频脉冲信号的时域调制域参数联合测量方法

摘要

本发明公开了一种三角调频脉冲信号的时域调制域参数联合测量方法，主要解决现有技术测量三角调频脉冲信号参数精度低、运算量大的问题。其实现步骤是：1.通过信号分析仪获取三角调频脉冲信号的实部虚部离散数值；2.根据该离散数值计算三角调频脉冲信号的信号包络；3.由信号包络估计三角调频脉冲信号的近似幅度；4.利用近似幅度设定判决门限，并检测脉冲个数；5.计算各个脉冲的脉冲宽度；6.由脉冲个数、脉冲宽度计算各项时域参数；7.在时域参数基础上计算三角调频脉冲信号的瞬时频率；8.由瞬时频率计算出三角调频脉冲信号的各项调制域参数。仿真结果表明，高信噪比下，本发明方法比现有其他方法运算量小，精度更高。

主权项

一种三角调频脉冲信号的时域调制域参数联合测量方法，包括：(1)测量三角调频脉冲信号的离散数值；1a)通过雷达接收天线获取三角调频脉冲信号形式的雷达回波；1b)用信号分析仪读取得到待测量的三角调频脉冲信号实部I(t)和虚部Q(t)的数值大小；1c)设定采样率f_s，抽样选取1秒时间长度的待测量的三角调频脉冲信号实部I(t)和虚部Q(t)，得到此三角调频脉冲信号实部I(t)和虚部Q(t)的离散取值I(n)、Q(n)；(2)通过离散取值得到三角调频脉冲信号的时域参数：(2a)根据三角调频脉冲信号的实、虚部离散取值I(n)和Q(n)，计算三角调频脉冲信号包络：$y\left(n\right)=\sqrt{I^2\left(n\right)+Q^2\left(n\right)},$(2b)根据三角调频脉冲信号包络y(n)估计出三角调频脉冲信号的近似顶值A'_top和近似底值A'_ba，得到近似幅度测量值为：A'＝A'_top‑A'_ba；(2c)用10％A'近似幅度测量值作为上升沿和下降沿的检测门限，检测得到三角调频脉冲信号的脉冲个数n，用每个脉冲的近似上升沿、近似下降沿的检测门限所在点数除以采样率，得到相对应的每个脉冲的近似上升沿判决时刻t'_升、近似下降沿的判决时刻t'_降，计算脉冲信号各个脉冲的宽度为：τ＝t'_降‑t'_升；(2d)在每个脉冲的脉冲宽度内，运用密度分布平均法，计算每个脉冲精确的顶值A_top和底值A_ba，并求得每个脉冲精确幅度值A为：A＝A_top‑A_ba；(2e)根据每个脉冲的最大值V_max和最小值V_min，计算每个脉冲的过冲S_over，下冲S_under，脉冲幅度上参考线M_上和脉冲幅度下参考线M_下：S_over＝V_max‑A_top，S_under＝A_ba‑V_min，M_上＝A_ba+90％×A，M_下＝A_ba+10％×A；(2f)通过脉冲幅度上参考线M_上和脉冲幅度下参考线M_下，在脉冲宽度τ内查找这两条参考值对应的时刻值，计算出脉冲的上升时间t_r、下降时间t_f，脉冲周期T，关闭时间t_off及占空比d_t：t_r＝t_r上‑t_r下，t_f＝t_f下‑t_f上，T＝t'_r下‑t_r下，t_off＝T‑τ，d_t＝τ/T，其中：t_r上是上升沿中脉冲幅度上参考线M_上所对应的时刻，t_r下是上升沿中脉冲幅度下参考线M_下所对应的时刻，t_f上是下降沿中脉冲幅度上参考线M_上所对应的时刻，t_f下是下降沿中脉冲幅度下参考线M_下所对应的时刻，t'_r下是相邻下一次上升沿中脉冲幅度上参考线M_上所对应的时刻；(3)通过离散取值得到三角调频脉冲信号的调制域参数：(3a)根据三角调频脉冲信号的实、虚部离散取值I(n)和Q(n)，计算三角调频脉冲信号每个点的瞬时相位：(3b)根据瞬时相位采用相位差分法对三角调频脉冲信号进行时频分析，提取三角调频脉冲信号的瞬时频率：其中f_s为信号的采样率；(3c)根据已得三角调频脉冲信号的每个脉冲的近似上升沿判决时刻t'_升、近似下降沿的判决时刻t'_降，得到三角调频脉冲信号的每个脉冲的带宽：