[发明专利]一种雷电脉冲信号检测及抗干扰装置

摘要

本发明公开了一种雷电脉冲信号检测及抗干扰装置，包括接收天线与接收前端、ADC单元、DDC单元、信号短时能量统计单元、接收机状态切换控制单元、信号短时能量均值统计单元、恒虚警门限系数寄存器单元、乘法器、检测门限寄存器单元、比较器和检测结果输出单元。本发明通过统计接收机输出的本底噪声的短时能量及其平均值来形成检测门限，然后将其与接收机输出的雷电信号短时能量值进行比较，实现对雷电脉冲信号的自适应检测。在形成检测门限的过程中，通过计算归一化峰度值，来判断并消除外界非高斯干扰对检测门限的影响。在形成检测门限的过程中，还引入遗忘因子算法来计算接收机本底噪声的短时能量值，以消除外界非平稳干扰信号对检测门限的影响。

主权项

一种雷电脉冲信号检测及抗干扰装置，其特征在于，该装置包括接收天线与接收前端(10)、ADC单元(20)、DDC单元(30)、信号短时能量统计单元(60)、接收机状态切换控制单元(70)、信号短时能量均值统计单元(80)、恒虚警门限系数寄存器单元(90)、乘法器(100)、检测门限寄存器单元(110)、比较器(120)和检测结果输出单元(130)；接收天线与接收前端(10)用于接收待检测的雷电信号或者阵列校准信号，并将检测到的信号输出到模拟/数字信号转换器单元(20)；ADC单元(20)对接收的模拟信号进行采样量化，得到数字信号送入数字下变频单元(30)；DDC单元(30)对接收的数字信号进行数字下变频处理，得到窄带数字信号，并输出至信号短时能量统计单元(60)；信号短时能量统计单元(60)计算接收机DDC单元(30)输出数字信号采样值在一个时间段内的短时能量值；信号短时能量统计单元(60)在接收机状态切换控制单元(70)所确定的接收雷电信号工作状态期间，计算出接收机当前时间段对应的信号短时能量值，并分别提供给比较器(120)和信号短时能量均值统计单元(80)；接收机状态切换控制单元(70)根据系统设定的时间周期控制由接收天线与接收前端(10)、ADC单元(20)、DDC单元(30)组成的接收机在估计检测门限工作状态和接收雷电信号工作状态之间进行切换在估计检测门限工作状态，信号短时能量统计单元(60)的输出值对应于接收机本底噪声的短时能量值；而在接收雷电信号工作状态，信号短时能量统计单元(60)的输出值对应于接收机所接收的雷电脉冲信号的短时能量值；信号短时能量均值统计单元(80)根据遗传因子算法计算信号短时能量的均值，并提供给乘法器(100)；恒虚警门限系数寄存器单元(90)用于输出恒虚警门限系数至乘法器(100)；乘法器(100)将信号短时能量均值统计单元(80)输出的短时能量均值与 恒虚警门限系数寄存器单元(90)输出的系数相乘得到当前的检测门限值，并输出存储于检测门限寄存器单元(110)中；比较器(120)用于将信号短时能量值与检测门限寄存器单元(110)输出的检测门限值进行比较，并将大于检测门限的信号短时能量值输出到检测结果输出单元(130)中。