[发明专利]一种测量磁控管发射频率的方法

说明书

一种测量磁控管发射频率的方法，包括：将磁控管发射的射频信号下变频后采用时域鉴相法和Cordic算法获取初测频率；将初测频率下变频后采用时域鉴相法和Cordic算法获取精测频率；初测频率、精测频率和信号中心频率之和为磁控管发射频率。

技术领域

本发明涉及一种信号处理技术，特别是一种测量磁控管发射频率的方法。

背景技术

磁控管发射机是使用磁控管作为微波功率器件的一种雷达发射机，是用来产生大功率微波振荡的微波电子管。磁控管具有输出功率大、效率高、尺寸小、工作电压低、重量轻、成本低等优点。然而，磁控管发射机虽然优点众多，却也有着很严重的不足之处，即频率稳定度和相位稳定度差。由于磁控管是机械结构，在受到一些外力作用时(诸如抖动，冲击等)、或者在谐振的过程中，调谐机构会发生偏移，最终会导致磁控管产生的频率发生极大的波动，这就是其频率稳定度差的主要原因。

频率稳定度差的问题会对雷达产生很大的影响，例如，雷达发射机的发射频率稳定度差对于动目标检测体制的雷达来说就有很直接的两种影响：其一，影响了雷达在强杂波背景下改善对动目标的辨别能力；其二，在雷达进行杂波处理的过程中产生不该有的剩余杂波，使得雷达的抗杂波能力变得极差。对于原子钟的频率综合器来说，就会导致原子钟产生的频率不够准确，影响性能。

科学家利用跳频自频调信号处理机改善磁控管发射机输出频率稳定度差的现象，跳频自频调信号处理机的研制第一步就是需要测量出磁控管发射机的发射频率，对于一些雷达系统，诸如火控雷达、空域警戒雷达等都采用了捷变频技术，这样做的目的是为了减小被敌方雷达截获的概率，增强雷达系统的抗干扰能力。如果己方雷达的载波频率是一个完全随机的量，那么被截获的概率就更小，此时需要一个瞬时测频计跟踪己方雷达的载频，准确地测出在各个脉宽内的载波频率值，以获得准确的相干解调码，这就对测频的精度提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于一种测量磁控管发射频率的方法，包括：将磁控管发射的射频信号下变频后采用时域鉴相法和Cordic算法获取初测频率；将初测频率下变频后采用时域鉴相法和Cordic算法获取精测频率；初测频率、精测频率和信号中心频率之和为磁控管发射频率。

进一步地，初测频率获取还包括：对磁控管发射的射频信号进行采样转换为数字电信号；对数字电信号进行下变频处理将信号频谱搬移到基带；对基带信号采用时域鉴相法和Cordic算法获取基带信号的初测频率。

进一步地，对基带信号采用时域鉴相法和Cordic算法获取基带信号的初测频率包括：对相邻采样数据进行相位差分处理获得相位差；对部分采样数据得到的相位差进行积累后求平均；对相位差和积累数据的平均值采用Cordic算法获得初测频率。

进一步地，初测频率f₁根据下式获取

其中，f_s为采样频率，R₁为积累数据的平均值，N为积累数据的个数，x₁(n)为第n个采样数据，Im(R₁)、Re(R₁)分别为R₁的实部、虚部。

进一步地，精测频率获取中还包括低通滤波获取混频后更靠近0频的信号频率。

进一步地，采用时域鉴相法和Cordic算法获取最终频率包括：对相邻采样数据进行相位差分处理获得相位差；对部分采样数据得到的相位差进行积累后求平均；对相位差和积累数据的平均值采用Cordic算法获得精测频率。

进一步地，最终频率f₂根据下式获取