[发明专利]基于改进型差分交叉相乘的线性运动解调实现方法

说明书

一种基于改进型差分交叉相乘的线性运动解调实现方法，基于三角函数几何定理，不经过反正切变换，对直流校准后的I/Q信号直接进行微分处理，再与原始I/Q信号进行交叉相乘及逻辑加法操作，即可提取出待测运动信号，本发明利用差分和三角函数几何定理，不经过反正切变换，仅涉及I/Q信号的一阶运算，极大简化了运算过程，减少运算近似及累积噪声，提高算法线性度、稳定度及抗噪能力。

技术领域

本发明涉及的是一种雷达探测领域的技术，具体是一种基于改进型差分交叉相乘的线性运动解调实现方法。

背景技术

在雷达探测目标运动轨迹中，需要用到基于相位信息的信号处理技术。目标运动引起雷达电磁波信号非线性相位调制，因此，须采用高线性度解调方法。目前最常用的线性解调算法是反正切算法和差分交叉相乘(DACM)算法两种。首先，反正切算法简单，线性度高，曾一度引起线性解调的广泛关注。但是反正切算法对待测运动信号有严格的取值域约束，影响了算法的普适性应用。当待测运动信息使调制信号相位轨迹不在唯一的象限或是第一、四象限范围内时，解调信号会发生相位模糊，波形出现跳跃性截断。

为了打破取值域的限制，使解调算法可以应用于全域，科学家又近一步提出了DACM算法。DACM算法是在反正切算法的基础上再次进行微分、积分操作得以实现的，这就造成了 DACM算法需要进行嵌套运算和大量近似，增加了解调结果的累积噪声和近似误差，降低了解调信号的准确度与稳定度。此外，反正切算法和DACM算法都过度依赖于前置直流偏置校准步骤的精度，影响了算法强健性和抗噪能力。

发明内容

本发明针对现有技术解调信号的相位模糊问题，提出一种基于改进型差分交叉相乘的线性运动解调实现方法，利用差分和三角函数几何定理，不经过反正切变换，仅涉及I/Q信号的一阶运算，极大简化了运算过程，减少运算近似及累积噪声，提高算法线性度、稳定度及抗噪能力。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种基于改进型差分交叉相乘的线性运动解调实现方法，基于三角函数几何定理，不经过反正切变换，对直流校准后的I/Q信号直接进行微分处理，再与原始I/Q信号进行交叉相乘及逻辑加法操作，即可提取出待测运动信号。

所述的原始I/Q信号是指：对射频接收端收到的雷达回波信号进行放大、滤波、下变频处理得到。

技术效果

本发明整体解决了现有技术中可测运动信号的取值域有严格的限制、解调信号的相位模糊问题、过度依赖前置直流偏置校准算法精度，影响了算法的线性度和稳定度以及现有DACM 算法依靠大量嵌套运算来实现，引入了运算误差和累计噪声，降低了算法抗噪能力，并且复杂的算法运算占用了过多计算机资源，影响算法的执行效率的技术问题。

与现有技术相比，本发明去除了可测运动信号的取值域限制，不需要经过正切及反正切变换，而是在原始I/Q信号上直接进行差分交叉相乘解调得到运动信号，大大减少了算法迭代次数、累积噪声及近似误差，保证了算法的高线性度，提高了算法运行效率，同时对噪声也表现出了强健性。

附图说明

图1为本发明系统框图；

图2为本发明方法流程图；

图3为小幅度运动的仿真结果示意图；

图中：(a)I/Q相位轨迹，以及由(b)反正切算法、(c)本方法处理得到的解调信号；大幅度运动的仿真结果：(d)I/Q相位轨迹，以及由(e)反正切算法、(f)本方法处理得到的解调信号；

图4为25dB下的运动信号仿真结果示意图；

图中：(a)I/Q相位轨迹，以及由(b)反正切算法、(c)现有DACM算法、(d)本方法处理得到的解调信号；