[发明专利]频率捷变信号的时域调制域参数联合测量方法

摘要

本发明公开了一种频率捷变信号的时域调制域参数联合测量方法，主要解决现有技术测量频率捷变信号参数精度低、运算量大的问题。其实现步骤是：1.通过信号分析仪获取频率捷变信号的实部虚部离散数值；2.根据该离散数值计算频率捷变信号的信号包络；3.由信号包络估计频率捷变信号的近似幅度；4.利用近似幅度设定判决门限，检测频率捷变信号的脉冲个数；5.计算各个脉冲的脉冲宽度；6.由脉冲个数、脉冲宽度计算出各项时域参数；7.在时域参数基础上计算频率捷变信号的瞬时频率；8.由瞬时频率计算出频率捷变信号的各项调制域参数。本发明方法具有运算量小，精度更高的优点，可用于雷达信号处理。

主权项

一种频率捷变信号的时域调制域参数联合测量方法，包括：(1)测量频率捷变信号的离散数值；(1a)用信号分析仪读取得到待测量的频率捷变信号实部I(t)和虚部Q(t)的数值大小；(1b)设定采样率fs，抽样选取1秒时间长度的待测量的频率捷变信号实部和虚部，得到此频率捷变信号的实部离散取值I(n)和虚部离散取值Q(n)；(2)通过离散取值得到频率捷变信号的时域参数：(2a)根据频率捷变信号的实部离散取值I(n)和虚部离散取值Q(n)，计算频率捷变信号包络：(2b)根据频率捷变信号包络y(n)估计出频率捷变信号的近似顶值A'top和近似底值A'ba，得到近似幅度测量值为：A'＝A'top‑A'ba；(2c)用10％的近似幅度测量值10％A′作为上升沿和下降沿的近似检测门限，检测得到频率捷变信号的脉冲个数m，用每个脉冲的上升沿的近似检测门限所在的点数和下降沿的近似检测门限所在的点数分别除以采样率，得到相对应的每个脉冲的上升沿的近似判决时刻t'升和下降沿的近似判决时刻t'降，计算脉冲信号各个脉冲的脉冲宽度为：τ＝t'降‑t'升；(2d)在每个脉冲的脉冲宽度内，运用密度分布平均法，计算频率捷变信号的每个脉冲精确的顶值Atop和底值Aba，并求得每个频率捷变信号的精确幅度值A为：A＝Atop‑Aba；(2e)根据频率捷变信号的每个脉冲最大值Vmax和最小值Vmin，计算每个脉冲的过冲值Sover和下冲值Sunder：Sover＝Vmax‑Atop，Sunder＝Aba‑Vmin；(2f)根据频率捷变信号的每个脉冲精确的顶值Atop、底值Aba和精确幅度值A，计算频率捷变信号的脉冲幅度上参考线M上和脉冲幅度下参考线M下：M上＝Aba+90％×A，M下＝Aba+10％×A；(2g)根据频率捷变信号的脉冲幅度上参考线M上、脉冲幅度下参考线M下和脉冲宽度τ，在脉冲宽度内分别查找上升沿中脉冲幅度上参考线对应的时刻值tr上、脉冲幅度下参考线对应的时刻值tr下和下降沿中脉冲幅度上参考线对应的时刻值tf上、脉冲幅度下参考线对应的时刻值tf下，以及相邻下一次上升沿中脉冲幅度上参考线所对应的时刻t'r下，计算频率捷变信号脉冲的上升时间tr、下降时间tf，脉冲周期T，关闭时间toff和占空比dt：tr＝tr上‑tr下，tf＝tf下‑tf上，T＝t'r下‑tr下，toff＝T‑τ，dt＝τ/T；(3)通过离散取值得到频率捷变信号的调制域参数：(3a)根据频率捷变信号的实、虚部离散取值I(n)和Q(n)，计算频率捷变信号的瞬时相位：(3b)根据频率捷变信号的瞬时相位采用相位差分法对频率捷变信号进行时频分析，得到频率捷变信号的瞬时频率：其中fs为信号的采样率；(3c)根据频率捷变信号的瞬时频率fc(n)，计算频率捷变信号瞬时频率的平均值Favg；(3d)根据频率捷变信号瞬时频率的平均值Favg和脉冲个数m，统计频率捷变信号瞬时频率在平均值附近的个数M，若满足90％m≤M≤m，则判断该频率捷变信号的捷变方式为脉内捷变，否则判断为脉间捷变；(3e)根据频率捷变信号实、虚部的离散取值I(n)和Q(n)，分别对每个脉冲内的点的实部、虚部做快速傅里叶变换得到对应的实部I(ω)和虚部Q(ω)，并计算其瞬时功率：(3f)根据频率捷变信号的瞬时功率spec(ω)，计算脉内捷变方式或脉间捷变方式的捷变个数C和捷变频率freq(i)，i＝1,2,…,C。