[发明专利]一种微弱信号的快速提取方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及微弱信号检测技术，具体地说是一种微弱信号的快速提取 方法及装置，可被应用为信号检测、目标识别等领域。

背景技术

在工程应用中经常会出现噪声或干扰的能量比较强，有时候可以和目 标信号相比拟甚至将目标信号全部淹没，这时候如果按照传统的检测方法 进行提取很容易造成信息丢失或出错，甚至不可能将目标信号提取出来。 在很多应用中，要求实时的监测目标信号的位置，如果通过非常复杂的算 法提取出了目标信号，但是系统的延迟是不可接受的，同样达不到实时目 标信号检测的目的，针对以上情况，一种微弱信号的快速提取方法就有了 重要意义，而目前尚未出现针对这种微弱信号的快速提取方法及装置。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一 种可将淹没在噪声中的目标信号提取出来的微弱信号的快速提取方法及装 置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种微弱信号的快速提取装置具有：

模数转换器，对混和强噪声的原始目标信号进行采样；

主控逻辑器件，接收模数转换器的采样信号，利用从大目标信号中提 取的原始特征向量或经过循环更新的特征向量对采样信号进行快速提取计 算得到离散化的目标信号；

数模转换器，将主控逻辑器件输出的最后提取的离散化的目标信号转 换成模拟信号输出。

所述主控逻辑器件内部具有以下单元：

模数转换控制逻辑单元，接收模数转换器的采样信号；

快速提取单元，将模数转换控制逻辑单元及特征向量计算单元输入的 信号进行目标信号快速提取，去除强噪声，得到离散化的目标信号通过数 模转换控制逻辑单元输出至数模转换器；

特征向量计算单元，对从大目标信号中提取的原始特征向量及由限幅 平滑单元输出的离散化的目标信号进行处理，得到新的特征向量；

数模转换控制逻辑单元，将快速提取单元输出的离散化目标信号转换 成模拟信号输出至数模转换器。

所述主控逻辑器件内部还具有限幅平滑单元，对快速提取单元输出的 具有振荡的目标信号进行限幅及平滑处理，得到平滑的离散化的目标信号， 通过数模转换控制逻辑单元输出至数模转换器。

所述快速提取单元具有基本计算模块、循环控制模块、累加模块及计 数模块，其中基本计算模块对模数转换器的采样信号及特征向量计算单元 输入的特征向量进行逐点乘加计算；循环控制模块根据计数模块的数值对 基本计算模块进行循环控制；累加模块对基本计算模块的计算结果进行累 加并输出；计数模块对基本计算模块的计算次数进行累加。

所述主控逻辑器件为FPGA或DSP。

本发明一种微弱信号的快速提取方法具有以下步骤：

对混和强噪声的原始目标信号进行采样；

对上述采样信号和特征向量进行快速提取，得到去除强噪声的离散化 的目标信号；

对上述离散化的目标信号进行数模转换，输出最终目标信号。

在得到去除强噪声的离散化的目标信号后，还具有对上述振荡的目标 信号进行限幅及平滑处理步骤。

本发明还包括以下步骤：根据离散化的目标信号调整特征向量的值， 得到新的特征向量，给下一次计算采用。

所述快速提取包括以下步骤：对采样信号及特征向量进行逐点乘加计 算；对计算次数进行累加；根据计算次数对乘加计算进行循环控制；对计 算结果进行累加。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.提取快速。本发明利用主控逻辑器件对混有强噪声的微弱目标信号 进行提取，通过主控逻辑器件内部的基本计算模块进行逐点乘加计算，可 将淹没在噪声中的目标信号快速提取出来，达到检测目标信号的目的；

2.实时性强。本发明利用大规模逻辑电路实现快速算法，在资源少、 速度快、功耗低，适合在实时性要求高的场合使用。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图；

图2为本发明装置中快速提取单元的结构示意图；

图3为本发明方法流程图。

具体实施方式