一种随机截断线性调频连续波信号的生成系统及方法技术方案

一种随机截断线性调频连续波信号的生成系统及方法，系统包括：m序列码产生模块、截断脉冲产生模块、线性调频连续波信号产生模块、时序调整模块和DAC数模转换模块。生成步骤包括：1)生成m序列码；2)根据m序列码的码元值，生成随机截断脉冲和截断脉冲使能；3)根据外部输入的线性调频信号和截断脉冲使能，生成线性调频连续波信号；4)将线性调频连续波信号与随机截断脉冲叠加，生成随机截断线性调频连续波信号。本发明专利技术方法码元数可灵活多变、信号形式复杂抗干扰能力强、设计模块化有利于系统集成、信号占空比较大有利于提高远距离探测性能。

A generating system and method of LFMCW signal with random truncation

【技术实现步骤摘要】
一种随机截断线性调频连续波信号的生成系统及方法
本专利技术涉及一种随机截断线性调频连续波信号的生成系统及方法，属于特殊雷达信号产生领域，涉及随机截断线性调频连续波信号的产生。
技术介绍
雷达系统中，通常采用线性调频信号作为主要的信号形式，通过不同信号频段和相关参数调节来实现抗干扰。这种方法在一定程度上可以满足大多数雷达系统需求，但是在抗干扰性能要求比较高的雷达系统中，单纯使用脉冲线性调频信号不能满足高要求的抗干扰性能。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种随机截断线性调频连续波信号的生成系统及方法，用FPGA实现m序列随机截断线性调频信号的产生，解决周期性、不同码元数、随机截断、线性调频信号的生成问题。本专利技术的技术方案是：一种随机截断线性调频连续波信号的生成系统，包括：m序列码产生模块、截断脉冲产生模块、线性调频连续波信号产生模块、时序调整模块和DAC数模转换模块；m序列码产生模块：用于依据本原多项式及多项式初值，生成m序列码，将所述m序列码传输给截断脉冲产生模块；截断脉冲产生模块：根据m序列码产生模块传输的所述m序列码，生成随机截断脉冲和截断脉冲使能，将所述随机截断脉冲传输给时序调整模块，将所述截断脉冲使能传输给线性调频连续波信号产生模块；线性调频连续波信号产生模块：接收截断脉冲产生模块传输的所述截断脉冲使能和外部输入的线性调频信号，根据所述截断脉冲使能和所述线性调频信号的起始频率、采样率、信号带宽和信号脉宽，生成线性调频连续波信号，将所述线性调频连续波信号传输给时序调整模块；所述线性调频连续波信号的初始相位所述线性调频连续波信号的调频相位所述线性调频连续波信号的调频周期Td＝PW·fs；其中，f0为线性调频信号的起始频率；fs为线性调频信号的采样率；B为线性调频信号的信号带宽；PW为线性调频信号的信号脉宽；时序调整模块：接收截断脉冲产生模块传输的所述随机截断脉冲和线性调频连续波信号产生模块传输的所述线性调频连续波信号，将所述随机截断脉冲和所述线性调频连续波信号叠加处理，生成随机截断线性调频连续波信号并传输给DAC数模转换模块，所述随机截断线性调频连续波信号属于数字信号；DAC数模转换模块：接收时序调整模块传输的所述随机截断线性调频连续波信号，将所述随机截断线性调频连续波信号由数字信号转换为电信号向外传输。一种利用上述的生成系统实现基于FPGA的m序列随机截断线性调频连续波信号的生成方法，包括步骤如下：1)根据本原多项式及多项式初值，用m序列码产生模块生成m序列码；2)根据所述步骤1)确定的m序列码的码元值，生成随机截断脉冲和截断脉冲使能；3)接收外部输入的线性调频信号，根据所述线性调频信号和所述步骤2)生成的截断脉冲使能，生成线性调频连续波信号；所述线性调频连续波信号的初始相位所述线性调频连续波信号的调频相位所述线性调频连续波信号的调频周期Td＝PW·fs；其中，f0为线性调频信号的起始频率；fs为线性调频信号的采样率；B为线性调频信号的信号带宽；PW为线性调频信号的信号脉宽；4)将步骤3)产生的线性调频连续波信号与步骤2)生成的所述随机截断脉冲相叠加，生成随机截断线性调频连续波信号，所述随机截断线性调频连续波信号属于数字信号；5)使用FPGA的DAC数模转换模块将步骤4)生成的所述随机截断线性调频连续波信号由数字信号转换为电信号向外传输。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：本专利技术采用FPGA来实现复杂波形的设计，克服了波形切换时序难以把控的问题；本专利技术采用模块化的形式，按照m序列码的计算、m序列脉冲的产生、随机截断线性调频连续波信号的步骤分步实现；此方法有效解决了随机截断线性调频连续波信号这样的复杂波形的产生，同样也适用于其他类似复杂波形产生的场合。附图说明图1为本专利技术随机截断线性调频连续波信号生成系统图；图2为本专利技术一实施例随机截断线性调频连续波信号实例；图3为本专利技术方法流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的描述。如图1所示，本专利技术一种随机截断线性调频连续波信号的生成系统，包括：m序列码产生模块、截断脉冲产生模块、线性调频连续波信号产生模块、时序调整模块和DAC数模转换模块。m序列码产生模块：用于依据码元个数M、本原多项式及多项式初值，生成m序列码，将所述m序列码传输给截断脉冲产生模块；m序列码码元个数M＝2N-1，其中，N为整正数，且6≥N≥2。所述m序列码的码元个数M可调；当需要更高的抗干扰性能时，可以提高m序列码元个数。截断脉冲产生模块：根据m序列码产生模块传输的所述m序列码，生成随机截断脉冲和截断脉冲使能，将所述随机截断脉冲传输给时序调整模块，将所述截断脉冲使能传输给线性调频连续波信号产生模块；生成随机截断脉冲，具体如下：若所述m序列码的码元值为0，则随机截断脉冲对应生成低电平，若所述m序列码的码元值为1，则随机截断脉冲对应生成高电平；其中，所述随机截断脉冲中每个电平的持续时间t根据所述随机截断脉冲的周期T和所述m序列码的码元个数确定；所述随机截断脉冲中每个电平的持续时间t，具体如下：其中，T为随机截断脉冲的周期，T的取值范围为2ms～10ms；随机截断脉冲的周期T一般为毫秒级，可根据相干积累时间以及相干积累时间内m序列个数确定，相干积累时间的取值范围为30ms～150ms。所述截断脉冲使能的产生时刻与所述随机截断脉冲的起始时刻相同。所述截断脉冲产生模块生成截断脉冲使能，具体如下：所述截断脉冲使能的产生时刻与所述随机截断脉冲的起始时刻相同。线性调频连续波信号产生模块：接收截断脉冲产生模块传输的所述截断脉冲使能和外部输入的线性调频信号，根据所述截断脉冲使能和所述线性调频信号的起始频率、采样率、信号带宽和信号脉宽，生成线性调频连续波信号，将所述线性调频连续波信号传输给时序调整模块；所述线性调频连续波信号的初始相位所述线性调频连续波信号的调频相位所述线性调频连续波信号的调频周期Td＝PW·fs；其中，f0为线性调频信号的起始频率；fs为线性调频信号的采样率；B为线性调频信号的信号带宽；PW为线性调频信号的信号脉宽；所述线性调频连续波信号产生模块生成线性调频连续波信号的相位X，具体如下：X＝delta1+delta2。时序调整模块：接收截断脉冲产生模块传输的所述随机截断脉冲和线性调频连续波信号产生模块传输的所述线性调频连续波信号，将所述随机截断脉冲和所述线性调频连续波信号叠加处理，生成随机截断线性调频连续波信号并传输给DAC数模转换模块，所述随机截断线性调频连续波信号属于数字信号；DAC数模转换模块：接收时序调整模块传输的所述随机截断线性调频连续波信号，将所述随机截断线性调频连续波信号由数字信号转换为电信号向外传输。本专利技术一种利用上述生成系统实现基于FPGA的m序列随机截断线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随机截断线性调频连续波信号的生成系统，其特征在于，包括：m序列码产生模块、截断脉冲产生模块、线性调频连续波信号产生模块、时序调整模块和DAC数模转换模块；/nm序列码产生模块：用于依据本原多项式及多项式初值，生成m序列码，将所述m序列码传输给截断脉冲产生模块；/n截断脉冲产生模块：根据m序列码产生模块传输的所述m序列码，生成随机截断脉冲和截断脉冲使能，将所述随机截断脉冲传输给时序调整模块，将所述截断脉冲使能传输给线性调频连续波信号产生模块；/n线性调频连续波信号产生模块：接收截断脉冲产生模块传输的所述截断脉冲使能和外部输入的线性调频信号，根据所述截断脉冲使能和所述线性调频信号的起始频率、采样率、信号带宽和信号脉宽，生成线性调频连续波信号，将所述线性调频连续波信号传输给时序调整模块；所述线性调频连续波信号的初始相位

【技术特征摘要】
1.一种随机截断线性调频连续波信号的生成系统，其特征在于，包括：m序列码产生模块、截断脉冲产生模块、线性调频连续波信号产生模块、时序调整模块和DAC数模转换模块；
m序列码产生模块：用于依据本原多项式及多项式初值，生成m序列码，将所述m序列码传输给截断脉冲产生模块；
截断脉冲产生模块：根据m序列码产生模块传输的所述m序列码，生成随机截断脉冲和截断脉冲使能，将所述随机截断脉冲传输给时序调整模块，将所述截断脉冲使能传输给线性调频连续波信号产生模块；
线性调频连续波信号产生模块：接收截断脉冲产生模块传输的所述截断脉冲使能和外部输入的线性调频信号，根据所述截断脉冲使能和所述线性调频信号的起始频率、采样率、信号带宽和信号脉宽，生成线性调频连续波信号，将所述线性调频连续波信号传输给时序调整模块；所述线性调频连续波信号的初始相位所述线性调频连续波信号的调频相位所述线性调频连续波信号的调频周期Td＝PW·fs；其中，f0为线性调频信号的起始频率；fs为线性调频信号的采样率；B为线性调频信号的信号带宽；PW为线性调频信号的信号脉宽；
时序调整模块：接收截断脉冲产生模块传输的所述随机截断脉冲和线性调频连续波信号产生模块传输的所述线性调频连续波信号，将所述随机截断脉冲和所述线性调频连续波信号叠加处理，生成随机截断线性调频连续波信号并传输给DAC数模转换模块，所述随机截断线性调频连续波信号属于数字信号；
DAC数模转换模块：接收时序调整模块传输的所述随机截断线性调频连续波信号，将所述随机截断线性调频连续波信号由数字信号转换为电信号向外传输。


2.根据权利要求1所述的一种随机截断线性调频连续波信号的生成系统，其特征在于，所述m序列码码元个数M＝2N-1，其中，N为整正数，且6≥N≥2。


3.根据权利要求2所述的一种随机截断线性调频连续波信号的生成系统，其特征在于，所述截断脉冲产生模块生成随机截断脉冲，具体如下：
若所述m序列码的码元值为0，则随机截断脉冲对应生成低电平，若所述m序列码的码元值为1，则随机截断脉冲对应生成高电平；其中，所述随机截断脉冲中每个电平的持续时间t根据所述随机截断脉冲的周期T和所述m序列码的码元个数确定；
所述随机截断脉冲中每个电平的持续时间t，具体如下：



其中，T为随机截断脉冲的周期，T的取值范围为2ms～10ms；
所述截断脉冲产生模块生成截断脉冲使能，具体如下：所述截断脉冲使能的产生时刻与所述随机截断脉冲的起始时刻相同。


4.根据权利要求1～3之一所述的一种随机截断线性调频连续波信号的生成系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永丽，张佳琪，杨润峰，张凤梅，张振华，于勇，
申请(专利权)人：北京遥测技术研究所，航天长征火箭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11