[发明专利]一种基于无盲区数字信道化的宽带实时谱分析系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于无盲区数字信道化的宽带实时谱分析系统及方法，一种基于无盲区数字信道化的宽带实时谱处理系统及方法，可以缓解高速AD数字信号处理速度的压力，特别适用于为宽带信号的频谱态势监测，属于电子侦察领域。

背景技术

电子侦察接收机是电子侦察装备体系的重要组成部分，可以截获、分析、识别战场区域内的目标辐射源，在现代电子对抗中“扮演”了一个极其重要的角色。理想的电子侦察接收机要求能在全频带范围内能以100％的截获概率精确地检测各种信号，并能达到实时处理，基于数字信道化技术的接收机为这种应用需求提供了解决的可能。作为数字接收机技术核心的数字信道化技术，是接收机研究者广泛关注的一个热点。在目前数字接收机中，针对宽带信号均采用高速AD器件，随后产生的高速数据流对于DSP器件的处理速度提出了很高的要求；同时，在信号频域的精细化分析中，对频谱的频域分辨率要求很高，设采样率为fs，单次FFT分析点数为N，则频率分辨率为fs/N，而实际中硬件支持的单次FFT处理数据段长度(点数)十分有限，严重制约着频率分辨率的提高。另外，文献中关于数字信道化讨论较多的是其高效实现形式，且信道化划分均采用“硬边界”，即频域边界重复为0％，且后续处理均在独立通道处理，难以进行全景分析，很少有涉及侦收跨信道信号或多信号的频域检测问题。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服传统数字信道化“硬边界”划分的不足，提供了一种重叠信道划分方法，并对输出独立信道的频域分析结果进行了适应性拼接，解决了多个信号或跨信道信号全概率监测的问题，提高了信号分析的频率分辨率。

本发明的技术解决方案是：一种基于无盲区的数字信道化的宽带实时谱分析系统，包括：并行抽取模块、多相滤波模块、DFT模块、FFT模块、重叠裁剪模块、信道拼接模块；

并行抽取模块，根据需要的信道个数D，对输入时间序列信号x(1:1:n)，进行序列抽样，产生D个通道并行信号，每个通道并行信号序列长度J＝n/D，x(a:b:c)代表从a到c步长为b的一个序列，括号中的第一个数a、第二个数b和最后一个数均用冒号隔开，第一个数代表输入时间序列信号的第一个数的序号，括号中的最后一个数代表输入时间序列信号的最后一个数的序号，括号中的第二个数代表输入时间序列信号的序号的步长，D个通道依次传输信号x₁、x₂、x₃、…、x_D依次为：

x₁＝x(1:D:(n-D+1))，

x₂＝x(2:D:(n-D+2))，

x₃＝x(3:D:(n-D+3))，

……，

x_D＝x(D:D:n)；

并行抽取模块将该D个通道并行信号输出到多相滤波模块；

多相滤波模块，根据通道个数D，生成(D·L-1)阶低通FIR滤波器，L为设定的每个通道滤波器的阶次，得到滤波器系数f(1:1:D·L)，滤波器系数的长度为(D·L)，f(1:1:D·L)的第一个数、第二个数和最后一个数均用冒号隔开，括号中的第一个数代表滤波器系数的第一个数的序号，括号中的D·L代表滤波器系数的最后一个数的序号，括号中的第二个数代表滤波器系数序号的步长，对该滤波器系数f(1:1:D·L)进行序列抽样，产生D个通道的并行滤波器系数，即多相滤波器系数，每个并行滤波器系数长度为L；

f(a:b:c)函数代表从a到c步长为b的一个序列，括号中的第一个数a、第二个数b和最后一个数均用冒号隔开，第一个数代表滤波器系数f(1:1:D·L)的第一个数的序号，括号中的最后一个数代表滤波器系数f(1:1:D·L)的最后一个数的序号，括号中的第二个数代表滤波器系数f(1:1:D·L)的序号的步长；

D个通道的并行滤波器系数，即多相滤波器系数f₁、f₂、f₃、…，f_D依次为：

f₁＝f(1:D:(D·L-D+1))，

f₂＝f(2:D:(D·L-D+2))，

f₃＝f 3:D:(D·L-D+3))，

……，

f_D＝f(D:D:D·L)；