基于比例门限的脉冲振幅调制信号脉冲宽度测量方法技术

本发明专利技术提供的是一种基于比例门限的脉冲振幅调制信号脉冲宽度测量方法。一：确定初始测量脉宽的初始门限值uk1；二：从初始门限值uk1开始搜索非相干解调后信号包络的最大值umax；三：将信号包络最大值umax乘以比例门限δ的结果uk2作为测量脉宽的最佳门限；四：使用所求出的最佳测量门限uk2来测量脉冲宽度；五：与基带数字信号的脉宽比较，判断是否满足终止标准，若满足终止标准，则停止测量，输出最优的测量结果；否则，更改比例门限的数值重复步骤二到步骤五。本发明专利技术可以动态调整门限比例的大小，最大程度的避免脉冲边沿不陡峭带来的影响，能够快速准确地测量出ASK调制信号的脉冲宽度。

Pulse width measurement method of pulse amplitude modulation signal based on proportional threshold

The invention provides a pulse width measurement method of pulse amplitude modulation signal based on proportional threshold. One is to determine the initial threshold value uk1 of the initial measurement pulse width; two is to search the maximum value Umax of the signal envelope after incoherent demodulation from the initial threshold value uk1; three is to multiply the maximum value Umax of the signal envelope by the result uk2 of the proportional threshold Delta as the optimal threshold of the measurement pulse width; four is to use the optimal measurement threshold uk2 obtained to measure the pulse width. Pulse width; 5: Comparing with the baseband digital signal pulse width, judge whether it meets the termination criteria, if it meets the termination criteria, stop measuring and output the optimal measurement results; otherwise, change the ratio threshold value to repeat steps 2 to 5. The invention can dynamically adjust the size of the threshold ratio, avoid the influence of the non-steep pulse edge to the greatest extent, and can quickly and accurately measure the pulse width of the ASK modulation signal.

【技术实现步骤摘要】
基于比例门限的脉冲振幅调制信号脉冲宽度测量方法
本专利技术涉及的是一种信号处理方法具体地说是一种调制信号脉冲宽度测量方法。
技术介绍
脉冲宽度参数具有很重要的意义，在越来越复杂的环境下，它不仅反映了雷达本身的距离分辨性能，也反映了雷达本身是否隐含了复杂的调制，同时，脉宽也是识别雷达的一维重要参数。在实际的测量中，由于受到采样频率与测量方法的影响，导致脉宽的测量精度较差。目前，对于脉宽的测量主要是采用以下三种方法：(1)选取脉宽测量值的最大值；(2)选取脉宽测量值的次大值；(3)选取脉宽的平均值。以上三种方法只在相对意义上来说均是稳定的，但在目前的信号处理
中，受测量时间的条件约束，若采用以上准则测量精度不理想。采用非相干解调方法测量ASK信号的脉宽时，由于滤波器输出的信号包络存在边沿不陡峭的问题，导致脉宽测量精度差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以动态调整门限比例的大小，避免脉冲边沿不陡峭带来的影响的基于比例门限的脉冲振幅调制信号脉冲宽度测量方法。本专利技术的目的是这样实现的：步骤一：确定初始测量脉宽的初始门限值uk1；步骤二：从初始门限值uk1开始搜索非相干解调后信号包络的最大值umax；步骤三：将信号包络最大值umax乘以比例门限δ的结果uk2作为测量脉宽的最佳门限；步骤四：使用所求出的最佳测量门限uk2来测量脉冲宽度；步骤五：与基带数字信号的脉宽比较，判断是否满足终止标准，若满足终止标准，则停止测量，输出最优的测量结果；否则，更改比例门限的数值重复步骤二到步骤五。本专利技术还可以包括：1、所述从从初始门限值uk1开始搜索非相干解调后信号包络的最大值umax具体包括：从初始门限值uk1在一个脉冲宽度内，利用信号的包络增量Δy除以对应的采样间隔增量Δx得到一个此处信号包络的斜率k，随着斜率k的值不断减小，当k的数值趋近于0时，则认为此时的信号包络近似达到最大值，将斜率趋近0时的若干个采样点取平均值，以此平均值作为已解调信号包络的最大值umax。2、初始应选取比例门限δ的值为0.5。采用非相干解调方法测量ASK信号的脉宽时，由于滤波器输出的信号包络存在边沿不陡峭的问题，导致脉宽测量精度差。因此针对这一难题，本专利技术提出了一种基于比例门限的ASK调制信号脉冲宽度测量方法，可以动态调整门限比例的大小，最大程度的避免脉冲边沿不陡峭带来的影响，能够快速准确地测量出ASK调制信号的脉冲宽度。本专利技术的基于比例门限的ASK调制信号脉冲宽度测量方法，针对采用非相干解调方法，对脉冲振幅调制(ASK)信号的脉冲宽度测量，通过建立数学模型并使用一种基于比例门限的方法测量脉冲宽度。本专利技术具有如下优点：(1)能够克服ASK调制信号的非相干解调方式导致的脉冲边沿不陡峭对脉冲宽度测量的影响，有效提高了测量精度；(2)利用非相干解调后信号包络的最大值乘以比例门限求出测量脉宽的最佳门限，具有测量速度快、精度高、避免陷入局部最优等诸多优势；(3)克服了传统的多次测量取算数平均方法精度低，同时需要大量存储空间等一系列问题。附图说明图1为本专利技术的基于比例门限的ASK调制信号脉冲宽度测量方法流程示意图。图2为如何搜索非相干解调后信号包络最大值的示意图。图3为本专利技术对于ASK调制信号非相干解调后利用比例门限进行测量脉宽的示意图。具体实施方式下面举例对本专利技术做更详细的描述。本专利技术提供一种基于比例门限的ASK调制信号非相干解调脉冲宽度的测量方法，实现在工程领域中快速准确地测量ASK调制信号脉冲宽度。由于传统的方法是利用多次测量求平均或者取测量数据的次大值，需要大量存储空间，并且产生延时。而目前在实际的工程领域中需要快速准确的进行脉宽测量，实时性要求高。本专利技术为此提出仅需存储初始门限值uk1、比例门限值δ、信号包络的最大值umax从而进行测量的方法，通过计算得出测量脉宽所需的最佳门限从而进行测量，实现在工程中快速准确的脉宽测量。整体方法示意图如图1所示，具体包括以下步骤：步骤一：确定初始测量脉宽的初始门限值uk1。首先，确定初始测量脉宽的初始门限值uk1。在ASK调制解调系统中，由于采用非相干解调方式导致脉冲边沿的不陡峭，从而影响脉冲宽度的测量。因此，我们首先选取一个信号的幅度值作为初始测量门限uk1。此时虽然可以测量出脉冲宽度，但与实际数值相比较误差较大。步骤二：从uk1开始搜索非相干解调后信号包络的最大值umax。初始测量脉宽的初始门限值uk1大小已经确定。从初始门限值uk1在一个脉冲宽度内，利用信号的包络增量Δy除以对应的采样间隔增量Δx则可以得到一个此处信号包络的斜率k。随着斜率k的值不断减小，当k的数值趋近于0时，则可以认为此时的信号包络近似达到最大值。但是由于信号包络最大值附近的震荡浮动，将斜率趋近0时的若干个采样点取平均值，以此平均值作为已解调信号包络的最大值umax。具体示意如图3所示。步骤三：将信号包络最大值umax乘以比例门限δ的结果uk2作为测量脉宽的最佳门限。信号实际的脉冲宽度所对应的测量门限，应该在uk1和信号包络的最大值umax之间。因此本专利技术设计了比例门限值δ这一参数。对于比例门限值的选取，初始应选取0.5左右。将步骤二中求出的已解调信号包络最大值umax乘以比例门限值δ作为测量脉宽的最佳门限uk2。步骤四：使用步骤三中所求出的最佳测量门限uk2测量信号的脉冲宽度。根据步骤三中所求出的最佳测量门限uk2来测量ASK调制信号非相干解调后的脉冲宽度，由此测量门限在一个脉冲宽度内可以得到两个采样点M1、M2。则(M2-M1)*μ得出的就是信号的脉冲宽度，其中μ为采样间隔。具体测量示意图如图3所示。步骤五：对测量结果是否满足条件进行判断。测量结果与基带数字信号的脉宽比较，判断是否满足终止标准，若满足终止标准，则停止测量输出最优的测量结果；否则，重新调整比例门限的大小进行测量，重复步骤三到步骤五。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于比例门限的脉冲振幅调制信号脉冲宽度测量方法，其特征是：步骤一：确定初始测量脉宽的初始门限值uk1；步骤二：从初始门限值uk1开始搜索非相干解调后信号包络的最大值umax；步骤三：将信号包络最大值umax乘以比例门限δ的结果uk2作为测量脉宽的最佳门限；步骤四：使用所求出的最佳测量门限uk2来测量脉冲宽度；步骤五：与基带数字信号的脉宽比较，判断是否满足终止标准，若满足终止标准，则停止测量，输出最优的测量结果；否则，更改比例门限的数值重复步骤二到步骤五。

【技术特征摘要】
2018.05.07 CN 20181043567951.一种基于比例门限的脉冲振幅调制信号脉冲宽度测量方法，其特征是：步骤一：确定初始测量脉宽的初始门限值uk1；步骤二：从初始门限值uk1开始搜索非相干解调后信号包络的最大值umax；步骤三：将信号包络最大值umax乘以比例门限δ的结果uk2作为测量脉宽的最佳门限；步骤四：使用所求出的最佳测量门限uk2来测量脉冲宽度；步骤五：与基带数字信号的脉宽比较，判断是否满足终止标准，若满足终止标准，则停止测量，输出最优的测量结果；否则，更改比例门限的数值重复步骤二到...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹永植，郭立民，彭立群，刘鲁涛，刘峰，侯培迟，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23