[发明专利]基于FPGA的伪码调相线性调频复合系统测速方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的伪码调相线性调频复合系统测速方法，其特征在于，包括以下步骤：

数据预处理：回波信号和本地耦合调频信号混频，通过低通滤波器得到包含多普勒、差频、伪随机码频率的中频信号，去除高频本振频率；

伪码极性转换：根据伪随机码的双极性，将中频信号和本地伪码延迟码混频，去除伪码双极性；

欠采样：由调制信号发生器中产生n倍频的调制频率，对第二次混频后的信号进行采样，从差频信号中提取出多普勒频率，由多普勒频率和速度的公式，得到速度信息。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的伪码调相线性调频复合系统测速方法，其特征在于，数据预处理后的中频信号U'_m(t)和本地延迟信号U_m(t)混频：

U_R(t)＝U'_m(t)×U_m(t)＝m(t-τ)m(t-τ₀)cos(2π(f_d-kτ)t)

其中，m(t)为伪随机码信号，τ为回波延时时间，τ₀为本地延时时间，f_d为多普勒频率，kτ为差频频率。

3.根据权利要求2所述的基于FPGA的伪码调相线性调频复合系统测速方法，其特征在于，采用欠采样方法从差频信号中提取多普勒频率，具体为：

忽略不规则区的理想差频信号为：

cos(Δφ)＝cos(2πf₀τ)cos(2πΔFf_mτt)-sin(2πf₀τ)sin(2πΔFf_mτt)

为当前时刻的相位，f₀为载波频率，ΔF为调制频偏，f_m为调制频率；

根据傅里叶级数分解可以得到：

当n＝0时，a_n＝0＝a₀，因此得到傅里叶级数展开式：

根据调制信号发生器的调制频率n倍频作为采样频率，即f_s＝f_m/p，p∈N*；

对e(t)进行采样：

由于中函数变量为n，远小于cos(2πf₀τ)多普勒信号的频率，因此e(p)信号看作被信号调制的cos(2πf₀τ)多普勒信号，在欠采样后，直接测得其频率为多普勒频率。

4.根据权利要求3所述的基于FPGA的伪码调相线性调频复合系统测速方法，其特征在于，根据测速公式计算速度ν的值；其中c为光速，f₀为本振载波频率。