[发明专利]一种基于连续时频分析的射频信号分析方法

说明书

本发明公开了一种基于连续时频分析的射频信号分析方法，先选择合适的分析窗口及开窗函数，再通过傅里叶分析方法连续分析并修正信号幅值，将结果绘制成曲线图，根据曲线图分析连续幅频特性，时间维度上观察每个时间点的辐频曲线。每个对应的频率点处，观察全时段信号幅值的稳定性，根据幅值特性定位问题时段。本发明将以往的射频信号测试和分析方法从频率‑幅度二维分析提升到了频率‑幅度‑时间三维分析，弥补了传统使用频谱仪对离散时间段的频率‑幅值分布进行监测时造成的数据不连续、遗漏等缺点，能够有效的完成对射频信号功能性能长时间的定量连续测试和分析，确保射频链路监测的连续性和有效性，为卫星的正常在轨工作提供保障。

技术领域

本发明涉及卫星总体技术领域，具体地，涉及一种基于连续时频分析的射频信号分析方法。

背景技术

卫星发射入轨后，星地射频链路是星地联系的最重要的、也是唯一的通路。通过该条通路，能够将星上遥测、遥感等有效数据下传至地面，完成对卫星状态监控,并将卫星获取的有效数据发送给地面应用；将地面遥控和工作指令发送至星上，完成对卫星的操作工作。射频链路工作的稳定性直接关系到卫星是否能够在轨稳定运行。因此，在地面试验时，除了需要监视射频链路连接的状态外，长时间连续观测射频通道稳定性也是地面测试的一项重要试验内容。传统的使用频谱仪监视的方法，将射频通道傅里叶分析频谱实时显示，通过二维频谱图或者瀑布图监视射频链路的情况。但是使用该种方法监视的是射频信号在每个离散时间段的频率-幅值分布情况，在连续时间维度上的射频信号稳定性情况是由测试人员通过连续观察加上误码率等的辅助判断实现的，长时间工作的稳定性能是无法做到连续观测不遗漏的，并且也难于实现事后追溯。

为了准确、定量监测射频链路的长时间连续工作稳定性，本发明针对以往测试和分析方法在连续定量观测方面的不足，提出了一种基于连续时频分析的射频信号分析方法，将以往的射频信号测试和分析方法从频率-幅度二维分析提升到了频率-幅度-时间三维分析，能够有效的完成对射频信号功能性能长时间的定量连续测试和分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于连续时频分析的射频信号分析方法。

针对射频链路功能性能长时间的定量测试和分析需求，基于连续时频分析的射频信号的分析方法是，在地面测试过程中，星地射频通道连接的条件下，连续记录射频通道的信号特征数据，使用连续傅里叶分析的方法对信号进行时频分析，通过对分析结果进行时间-频率-幅值三维化显示并对显示出的数据进行分析，获取射频链路长时间工作稳定性情况。其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，连续定量记录射频信号y(A，t)。

步骤二，选择使用合适的分析窗口及开窗函数w(t)，窗口宽度尽量选取大于10倍待分析信号周期1/f)，开窗函数为矩形窗、汉宁窗或高斯窗。

步骤三，使用开窗函数与原信号，产生新的分析信号序列组g_j(t_i)，g_j(t_i)＝w(i)·y_j(A，t_i)(时间序列i＝1,2......m，分组序列j＝1,2......k)。

步骤四，使用连续傅里叶分析方法对新的信号g_j(t_i)进行连续分析，使用修正系数修正信号幅值。

步骤五，将结果Y_j(An，fn,t_j)绘制成三维曲线图。

步骤六，利用绘制完成的Y三维曲线对信号的连续幅频特性进行分析。

步骤七，在时间维度上，观察每个时间点t_j的信号的幅频曲线。

步骤八，在每个对应的频率点处，可以观察全时段信号幅值An的稳定性。

步骤九，如果发现在非预期的频点处出现连续线状频谱，则说明信号存在干扰，需根据频率查找干扰。