一种频谱连续多目标信号合成方法技术

本发明专利技术涉及雷达目标信号产生与模拟领域。目的是提供一种频谱连续多目标信号合成方法，首先用户通过信号产生软件提供的界面输入信号参数；然后计算信号内存利用率，包括初始化内存空间；第二步，在内存空间中循环写入每一个输入脉冲信号，并记录脉冲位置；第三步，统计所有信号重叠后信号样点数目和空闲样点数目；第四步，空间利用率的计算；得到多目标信号包络信息；随后进行脉内信息处理，添加信号脉内信息，形成多目标波形文件；最后通过任意波形发生器调用多目标波形文件，生成多目标模拟信号。并通过计算合成信号需要占用的虚拟内存空间大小，保证了合成信号中每个信号都保持完整个数的骨架周期，使得多目标信号频谱连续，杂散抑制性能好。

A Spectrum Continuous Multi-Target Signal Synthesis Method

【技术实现步骤摘要】
一种频谱连续多目标信号合成方法
本专利技术涉及雷达目标信号产生与模拟领域，特别涉及一种频谱连续多目标信号合成方法。
技术介绍
现代雷达系统功能全面并且性能复杂，能够同时进行扫描、跟踪、识别和目标打击等操作。在雷达系统研发、测试时，通常需要使用合适的目标模拟器进行测试。受限于硬件条件和模拟方法，目前使用的目标模拟器多是只针对某几种特定目标，模拟器输出目标的时效性和各个目标的精度会受到限制。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种频谱连续多目标信号合成方法，该方法具有硬件资源利用率高、多目标信号精度高的优点。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种频谱连续多目标信号合成方法包括以下步骤：1)用户通过信号产生软件提供的参数输入界面，设置信号参数；2)计算信号内存利用率；3)计算合成信号所需虚拟内存空间大小，并根据多目标信号精度要求调整信号脉冲的PRI；4)利用经过步骤3调整后的信号参数，在虚拟内存空间中重新按时序排列信号，得到多目标信号的包络信息；5)执行脉内信息处理，为多目标信号包络添加脉内信息；6)任意波形发生器根据多目标波形文件，生成多目标信号。优选地，所述步骤1中的信号参数包括信号个数、信号的延时Delay、信号脉宽τ、信号脉冲重复间隔PRI、信号脉内调制方式和信号脉内调制参数。优选地，所述步骤1中的信号参数由连续时域信号参数转换为离散时域信号参数的公式为：τpoints＝round((τ*fs)/Ngran)*Ngran；PRIpoints＝round((PRI*fs)/Ngran)*Ngran；Delaypoints＝round((Delay*fs)/Ngran)*Ngran；其中，τ是信号脉宽，PRI为信号脉冲重复间隔，Delay为信号延时，fs为系统采样率，Ngran为系统可处理的信号粒度，τpoints和PRIpoints为经过数字化并调整粒度关系之后的信号脉宽与信号脉冲重复间隔，Delaypoints为延时的离散点数。优选地，所述步骤2的具体流程为：第一步，初始化内存空间；第二步，在内存空间中循环存储每一个输入脉冲信号，并记录脉冲位置；第三步，统计所有信号叠加后信号样点数目和空闲样点数目；第四步，空间利用率的计算：空间利用率＝信号样点数目/内存空间大小。优选地，所述步骤3的具体流程为：第一步，设定当前可用总空间；第二步，在设定可用总空间中搜索最小内存空间；第三步，存在最小内存空间，则最小内存空间作为信号占用空间，信号参数不进行调整；不存在最小内存空间，再次搜索，脉冲信号PRI误差最小的空间为信号占用空间，并调整信号PRI骨架周期。优选地，所述最小内存空间中存放的每个信号均为完整周期。优选地，所述脉冲信号PRI误差定义为：信号PRI误差＝(占用空间点数-信号骨架周期*信号骨架周期总数)/信号骨架周期总数；其中，信号骨架周期总数＝floor(占用空间点数/信号骨架周期)，floor是指向下取整；调整信号后新骨架周期为：新骨架周期＝原信号骨架周期+信号PRI误差。优选地，所述步骤4的具体流程为：第一步，输入调整后参数；第二步，在步骤3中计算得到的虚拟内存中，统计所有信号叠加后信号样点数目和空闲样点数目等包络信息；第三步，将合成信号中总的信号样点数目写入到多目标信号文件中，合成信号中总的空闲样点数目写入到信号配置文件中。优选地，所述步骤5的具体流程为：第一步，由步骤4计算得到合成后的信号总片段数、每段片段包含的信号脉冲数；第二步，定义数组data大小为每段片段点数；第三步，读取步骤4保存的包络信息；第四步，按总信号数和片段内总脉冲数，在数组data中按时间顺序叠加每一个信号的幅度信息；第五步，每一段信号叠加完成后，将数组data中合成的信号片段保存到多目标信号文件中，并清空数组进行下一次循环。优选地，所述步骤6中的任意波形发生器采用数模转换的方法生成模拟信号。本专利技术具有以下有益效果：在本专利技术的技术方案中，因为根据合成信号精度要求对信号脉冲的PRI进行调整，使得生成的多目标合成信号精度高。并通过计算合成信号需要占用的虚拟内存空间大小，保证了合成信号中每个信号都保持完整个数的骨架周期，使得多目标信号频谱连续，杂散抑制性能好。同时在生成多目标信号文件时，通过只存储信号脉内信息(信号样点)不存储空闲样点的方法，不仅有效利用硬件资源还节省了存储时间。附图说明图1为本专利技术单个信号分割示意图；图2为本专利技术频谱连续多目标信号合成示意图；图3为本专利技术频谱连续多目标合成流程图；图4为信号在存储空间中排列方式示意图；图5为函数calculate_duty_cycle工作流程图；图6为函数calculate_virtual_ram工作流程图；图7为函数rearrange_mult_sig工作流程图；图8为本专利技术信号片段内脉冲构成示意图；图9为本专利技术信号脉内信息处理流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种无断点多目标信号合成方法具体步骤是：如图1所示，首先根据脉冲信号的特征，将单个信号分割为信号样点(脉宽部分)和空闲样点(一个脉冲周期内除去脉宽后余下的部分)两部分。其次，存储信号样点于RAM内，生成多目标信号文件，同时生成信号配置文件。随后可使用任意波形发生器，通过数模转换的方法生成多目标模拟信号。所述任意波形发生器为专用任意波形发生器或带任意波形发生功能的信号发生器。所述多目标信号文件只存储信号样点，对空闲样点不进行存储，达到节约存储空间的目的。所述信号配置文件包括两部分内容，一部分内容为信号样点的总片段数及每一段信号样点的数目，另一部分内容为空闲样点的总段数及每一段空闲样点的数目；所述信号样点和空闲样点的信号交替进行存储，即先存储第一条信号样点信息，接着存储第一条空闲样点信息，再接着存储第二条信号样点信息，然后再接着存储第二条空闲样点信息，直至全部信息存储完成。进一步地，所述多目标信号合成原理为：首先，通过用户界面输入每一个脉冲信号的延时Delay、信号脉宽τ、信号脉冲重复间隔PRI、信号幅度、信号脉内调制方式和信号脉内调制参数等信号参数。然后，因本专利技术处理的信号都是离散的时域信号，故需将连续时间信号参数转换为离散时间信号参数。连续时间信号与离散时间信号的关系为：τpoints＝round((τ*fs)/Ngran)*Ngran；PRIpoints＝round((PRI*fs)/Ngran)*Ngran；Delaypoints＝round((Delay*fs)/Ngran)*Ngran；其中，τ是信号脉宽，PRI为信号脉冲重复间隔，Delay为信号初始延时，fs为系统采样率，Ngran为系统可处理的信号粒度，τpoints和PRIpoints为经过数字化并调整粒度关系之后的信号脉宽与信号脉冲重复间隔，Delaypoints为延时的离散点数。然后，对多个信号在时域上进行合成。如图2所示，对信号S1(t)和信号S2(t)进行合成处理，生成合成信号S(t)。在只有单个信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种频谱连续多目标信号合成方法，其特征在于，包括以下步骤：1)用户通过信号产生软件提供的参数输入界面，设置信号参数；2)计算信号内存利用率；3)计算合成信号所需虚拟内存空间，并根据多目标信号精度要求调整信号脉冲的PRI；4)利用步骤3调整后的信号参数，在虚拟内存空间中重新按时序排列信号，得到多目标信号的包络信息；5)执行脉内信息处理，为多目标信号包络添加脉内信息，生成多目标波形文件；6)任意波形发生器根据多目标波形文件，生成多目标模拟信号。

【技术特征摘要】
1.一种频谱连续多目标信号合成方法，其特征在于，包括以下步骤：1)用户通过信号产生软件提供的参数输入界面，设置信号参数；2)计算信号内存利用率；3)计算合成信号所需虚拟内存空间，并根据多目标信号精度要求调整信号脉冲的PRI；4)利用步骤3调整后的信号参数，在虚拟内存空间中重新按时序排列信号，得到多目标信号的包络信息；5)执行脉内信息处理，为多目标信号包络添加脉内信息，生成多目标波形文件；6)任意波形发生器根据多目标波形文件，生成多目标模拟信号。2.根据权利要求1所述的一种频谱连续多目标信号合成方法，其特征在于：所述步骤1中的信号参数包括信号个数、信号的延时Delay、信号脉宽τ、信号脉冲重复间隔PRI、信号脉内调制方式和信号脉内调制参数。3.根据权利要求1所述的一种频谱连续多目标信号合成方法，其特征在于：所述步骤1中的信号参数由连续时域信号参数转换为离散时域信号参数的公式为：τpoints＝round((τ*fs)/Ngran)*Ngran；PRIpoints＝round((PRI*fs)/Ngran)*Ngran；Delaypoints＝round((Delay*fs)/Ngran)*Ngran；其中，τ是信号脉宽，PRI为信号脉冲重复间隔，Delay为信号延时，fs为系统采样率，Ngran为系统可处理的信号粒度，τpoints和PRIpoints为经过数字化并调整粒度关系之后的信号脉宽与信号脉冲重复间隔，Delaypoints为延时的离散点数。4.根据权利要求1所述的一种频谱连续多目标信号合成方法，其特征在于：所述步骤2的具体流程为：第一步，初始化内存空间；第二步，在内存空间中循环写入每一个输入脉冲信号，并记录脉冲位置；第三步，统计所有信号重叠后信号样点数目和空闲样点数目；第四步，空间利用率的计算；空间利用率＝信号样点数目/内存空间大小。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高祥，杨金金，
申请(专利权)人：成都玖锦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51