[发明专利]基于FPGA的瞬时测频方法及其数字接收机

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的瞬时测频方法及其数字接收机。方法包括：将原始数据流延迟b个时钟周期后同当前数据流形成两个实序列，两个实序列分别作为实部和虚部得到复数原始数据流信号；将复数原始数据流信号按位宽分别输入FFT运算模块，并对FFT模运算模块的输出进行蝶形运算后输入分解电路得到两个实序列各自对应的频谱；根据两个复数频谱计算噪声门限；根据噪声门限和设定的信噪比裕量，并采用极值寻找得到粗测频信号；根据噪声门限、信噪比裕量和粗测频信号实现脉冲同步信号的解调并输出；根据粗测频信号和复数频谱得到粗测频信号对应的实部数值和虚部数值；采用相位差法测频；最后数据融合输出测频结果。数字接收机包括集成了上述方法的FPGA实现。

主权项

1.基于FPGA的瞬时测频方法，其特征在于，包括：S1、FPGA接收ADC采集的至少一个信道的采样率为f_s原始数据流信号g[n]，n为非零自然数且最大值为2^y，y为非零自然数；S2、将所述原始数据流信号g[n]延迟b个时钟周期得到h[n]，并同当前未延迟的原始数据流信号g[n]形成两个实序列，两个所述实序列分别作为实部和虚部而得到复数原始数据流信号x[n]，b为非零自然数；S3、将所述复数原始数据流信号x[n]按位宽顺序分别输入一个2^a点的FFT运算模块，a为非零自然数，并对FFT运算模块的输出进行蝶形运算，之后输入分解电路得到两个所述实序列各自对应的复数频谱G[k]和H[k]，k为非零自然数；S4、对两个所述复数频谱G[k]和H[k]分别进行求模得到信号功率谱A{G[k]}和A{H[k]}，根据所述信号功率谱A{G[k]}和A{H[k]}分别计算信号功率谱A{G[k]}和A{H[k]}各自的噪声门限；S5、根据所述噪声门限和设定的信噪比裕量对噪声门限进行恒虚警CFAR检测得到2^c个频段的信号，对2^c个频段的信号中有效信号进行极值寻找得到复数频谱G[k]和H[k]各自的粗测频信号A{G[i]}和A{H[i]}，c为非零自然数，i为对应粗测频信号所在序列位置序号；S6、根据所述噪声门限、信噪比裕量以及粗测频信号A{G[i]}和A{H[i]}实现脉冲同步信号的解调并输出；S7.根据复数频谱G[k]和H[k]以及粗测频信号A{G[i]}和A{H[i]}得到粗测频信号A{G[i]}和A{H[i]}各自对应的复数数值G[i]和H[i]；S8.利用所述粗测频信号A{G[i]}和A{H[i]}以及复数数值G[i]和H[i]，通过相位差测频算法对粗测频信号A{G[i]}和A{H[i]}进行测频得到测频结果freq_精。S9.若信道的数量为1个，将测频结果freq_精输出；若信道的数量大于1个，对所有信道的测频结果freq_精进行数据融合后输出。