一种基于二次雷达的ASK快速解调方法技术

本发明专利技术提供了一种基于二次雷达的ASK快速解调方法，将A/D采样信号的包络近似为正弦信号，频率为fo，利用正弦信号特性，延时得到I、Q两路正交的信号，求取均方根得到幅度信息，输出解调后的ASK信息。相比现有技术的ASK解调方法，能够更短时间输出解调后的ASK基带信号，能够用于S模式应答机对询问信号中P4脉冲有无的判断，满足S模式应答机对常规模式应答延时的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于二次雷达的ASK快速解调方法
本专利技术涉及一种基于二次雷达的ASK快速解调方法。
技术介绍
软件无线电接收机主要由射频前端、宽带数模/模数变换器、数字前端和高速数字信号处理器组成。其中数字前端完成将经过A/D采样后数字中频信号解调得到基带信号。在现有的二次雷达ASK解调算法中，需要对经过A/D采样后的数字中频信号进行混频和滤波处理得到基带后进行译码操作，这样造成常规模式应答延时(常规模式应答延时的指标要求3±0.5us)大于3.5us，不满足系统设计要求。现有的解决方法，当软件处理延时增加时，可通过压缩硬件通道的延时时间来满足S模式应答机对常规模式应答延时的要求(常规模式应答延时的指标要求3±0.5us)，需要提高硬件的性能，从而导致硬件成本的增加。S模式二次雷达询问信号采用ASK(幅移键控)和DPSK(差分相移键控)调制方式，常规模式询问信号采用ASK调制方式，S模式应答机需要实现对询问信号ASK的解调。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种更高效的基于二次雷达的ASK快速解调方法，具有能够更短时间输出解调后的ASK基带信号，能够用于S模式应答机对询问信号中P4脉冲有无的判断，满足S模式应答机对常规模式应答延时的要求的特征。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于二次雷达的ASK快速解调方法，将A/D采样信号的包络近似为正弦信号，频率为fo，利用正弦信号特性，延时得到I、Q两路正交的信号，求取均方根得到幅度信息，输出解调后的ASK信息。直接使用A/D采样信号作为I路信号。对A/D采样信号进行m个周期的延时处理得到Q路信号，所述m大于0。所述方法还包括，当m为非整数时，对均方根得到的幅度信息，利用均值的方法进行整修后，再输出解调后的ASK信息。具体方法步骤为：step1：计算得到Q路信号所需要的延时周期m；step2：将输入中频信号a(t)作为I路输入，再将中频信号a(t)延迟m个时钟周期，作为Q路输入；step3：分别对I、Q两路数据计算平方值，然后再相加得到I2+Q2；step4：对I2+Q2进行开平方运算，得到幅度值step5：输出ASK基带信号。所述方法步骤还包括：当计算得到的m值为非整数的情况下，对计算出的幅度值A通过均值的算法，计算均值的周期为r，对幅度值A进行整形，得到最终输出的ASK基带信号。所述方法还包括，在step1中，如果计算出的延时周期m为非整数，则在step1中计算出基带信号整形需要的均值周期r。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：可以提前300ns-500ns输出解调后的ASK基带信号，用于S模式应答机对常规模式询问信号的译码，可以提前判断询问信号中P4脉冲的有无，在不增加硬件成本的基础上，满足S模式应答机对常规模式应答延时的要求。附图说明图1为本专利技术其中一实施例的方法流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。具体实施例1一种基于二次雷达的ASK快速解调方法，将A/D采样信号的包络近似为正弦信号，频率为fo，利用正弦信号特性，延时得到I、Q两路正交的信号，求取均方根得到幅度信息，输出解调后的ASK信息。相对于现有的ASK解调方法，本专利技术降低了ASK解调所需的时间300-500ns，在不增加硬件设计成本的基础上，保证S模式应答机常规模式应答的延时要求。具体实施例2在具体实施例1的基础上，在本具体实施例中，直接使用A/D采样信号作为I路信号。具体实施例3在具体实施例1或2的基础上，在本具体实施例中，对A/D采样信号进行m个周期的延时处理得到Q路信号，所述m大于0。具体实施例4在具体实施例3的基础上，所述方法还包括，当m为非整数时，对均方根得到的幅度信息，利用均值的方法进行整修后，再输出解调后的ASK信息。具体实施例5在本具体实施例中，利用matlb等计算工具计算参数和硬件编程语言进行编程，通过FPGA进行解调算法的实现：具体方法步骤为：step1：利用matlab等功能工具计算得到Q路信号所需要的延时周期m；step2：将输入中频信号a(t)作为I路输入，再将中频信号a(t)延迟m个时钟周期，作为Q路输入；step3：调用IPCORE(Multiplier)分别对I、Q两路数据计算平方值，然后再相加得到I2+Q2；step4：调用IPCORE(CORDIC)对I2+Q2进行开平方运算，得到幅度值step5：输出ASK基带信号。具体实施例6在具体实施例5的基础上，所述方法步骤还包括：当计算得到的m值为非整数的情况下，对计算出的幅度值A通过均值的算法，计算均值的周期为r，对幅度值A进行整形，得到最终输出的ASK基带信号。具体实施例7在具体实施例6的基础上，所述方法还包括，在step1中，如果计算出的延时周期m为非整数，则在step1中计算出基带信号整形需要的均值周期r。即，如图1所示，具体方法步骤为：step1：利用matlab等功能工具计算得到Q路信号所需要的延时周期m和基带信号整形需要的均值周期r；step2：将输入中频信号a(t)作为I路输入，再将中频信号a(t)延迟m个时钟周期，作为Q路输入；step3：调用IPCORE(Multiplier)分别对I、Q两路数据计算平方值，然后再相加得到I2+Q2；step4：调用IPCORE(CORDIC)对I2+Q2进行开平方运算，得到幅度值step5：由于在不同的中频频率fc和采样频率fs下，m值是取整后近似得到，计算出的幅度值A的脉冲顶部存在周期性波动误差，通过均值的算法，计算均值的周期为r，对幅度值A进行整形，得到最终输出的ASK基带信号。具体方法为：将A/D采样后信号的包络近似为正弦信号，频率为fo；定义定义中频频率为fc，采样频率为fs；将采样信号表示为：a(t)＝ampl*sin(2*π*fo*t)2.1其中，ampl表示峰值幅度，n为正整数，则可以用式2.2和式2.3快速产生I、Q两路信号(I直接等于输入中频信号，Q是在I的基础上进行延时得到，延时周期为m)：Q(n)＝ampl*sin(2*π*fo(n/fs-m/fs))2.3根据I、Q两路信号的正交性可以得出式2.4：由式2.4可以推出：根据式2.2和2.5可以推出近似关系式：其中m为正整数，k为大于等于零的任意整数(k＝0满足延时最小)。设q为正整数，取l为2*fc和fs的最大公约数，满足关系式：设p为正整数，满足关系式：采样后包络信号的周期满足关系式：其中，中频信号周期采样信号周期q、p均为正整数。将2.7式和2.8式带入2.9式可推出：取：其中，5MHz，是综合考虑延时和精度，通过大量仿真验证得到的经验值。将其和式2.11带入式2.6可得：计算出m后取整，即为Q路信号相对于I路信号的延时的时钟数。将m带入2.3式后计算幅度值：当计算出的m不是整数时，取整后该方法计算出的幅度值A只是近似的结果，顶部有一定的不平度，所以采用均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于二次雷达的ASK快速解调方法，将A/D采样信号的包络近似为正弦信号，频率为fo，利用正弦信号特性，延时得到I、Q两路正交的信号，求取均方根得到幅度信息，输出解调后的ASK信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于二次雷达的ASK快速解调方法，将A/D采样信号的包络近似为正弦信号，频率为fo，利用正弦信号特性，延时得到I、Q两路正交的信号，求取均方根得到幅度信息，输出解调后的ASK信息。2.根据权利要求1所述的快速解调方法，直接使用A/D采样信号作为I路信号。3.根据权利要求1或2所述的快速解调方法，对A/D采样信号进行m个周期的延时处理得到Q路信号，所述m大于0。4.根据权利要求3所述的快速解调方法，所述方法还包括，当m为非整数时，对均方根得到的幅度信息，利用均值的方法进行整修后，再输出解调后的ASK信息。5.根据权利要求4所述的快速解调方法，具体方法步骤为：step1：计算得到Q路信号所需要的延时...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋鑫，刘永刚，陈伟，
申请(专利权)人：四川九洲空管科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51