一种基于FPGA的航管应答机旁瓣抑制判断方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于FPGA的航管应答机旁瓣抑制判断方法及系统，涉及航管应答机旁瓣抑制领域，包括获取系统的6dB幅度值，然后将该幅度值下发给FPGA；获取系统的噪声门限值，然后将该噪声门限值下发给FPGA；通过FPGA计算出输入幅度信息的最大值amp

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的航管应答机旁瓣抑制判断方法及系统
本专利技术涉及航管应答机旁瓣抑制领域，尤其涉及一种基于FPGA的航管应答机旁瓣抑制判断方法及系统。
技术介绍
对于航管应答机来说，旁瓣抑制具有非常重要的作用，它可以使应答机不响应地面二次雷达旁瓣信号的询问，以达到减少干扰的目的，是航管应答机一项重要的功能与性能。旁瓣抑制信号P2脉冲位于P1脉冲后2us，其脉宽为0.8us，抖动误差为±0.1us。当P1脉冲的幅度减去P2脉冲幅度相差为9dB时，航管应答机进行应答处理，当P1脉冲的幅度减去P2脉冲幅度相差为0dB时，航管应答机则不进行应答处理，当其幅度差在0～9dB之间时，航管应答机既可进行应答处理，也可不进行应答处理。在现有的旁瓣抑制判断方法中，有采用模拟硬件电路来实现旁瓣抑制的判断的，随着数字技术的发展，也有采用FPGA数字方法来实现的。在传统的模拟电路方法中，主要利用硬件电路判断P2脉冲的有无。硬件电路的判断方法不仅需要增加额外的硬件器件，且因为器件之间存在差异性，所以每套设备可能需要单独进行细调，造成额外的调试时间和成本。在采用FPGA数字方式的判断方法中，其原理是利用FPGA对P1与P2信号的相对幅度大小进行判断，从而得到脉宽被处理后的视频基带信号或者P2标志信号，以此完成旁瓣抑制信号的判断。该方法需要对P1与P2信号的时序关系进行判断，同时还需要对P1信号进行延时处理、平滑滤波处理，然后进行P1与P2幅度相对大小的判断处理，因此处理过程较为麻烦，对FPGA资源利用较高。传统采用FPGA方式进行旁瓣抑制判断的流程图如图1所示。传统采用硬件方式来判断旁瓣抑制，主要存在以下问题：成本增加：需要整加额外的模拟的硬件电路；调试麻烦：需要专业的硬件人员进行调试；参数不确定：模拟电路在高低温环境下，相关的硬件参数不太稳定。而采用现有的FPGA方式来判断旁瓣抑制，主要存在以下问题：需要对输入的幅度信息进行平滑滤波、延时等处理；需要对平滑滤波处理后的相对幅度大小进行采样判断，容易因幅度抖动造成幅度相对大小的误判断；幅度平滑滤波等处理会增加FPGA资源的使用。
技术实现思路
针对前面
技术介绍
中所介绍的现有旁瓣抑制判断方法存在的缺陷，同时也为了适应数字化发展的趋势，本专利技术设计提出了一种基于FPGA视频信号提取的航管应答机旁瓣抑制判断方法及系统。本专利技术提供了一种基于FPGA的航管应答机旁瓣抑制判断方法，包括以下步骤：步骤1：获取系统的6dB幅度值，记作data_6db，然后将该幅度值下发给FPGA；步骤2：获取系统的噪声门限值，记作data_noise，然后将该噪声门限值下发给FPGA；步骤3：通过FPGA计算出输入幅度信息的最大值ampmax；步骤4：生成比较曲线comp_line，当检测到输入的幅度信息大于噪声门限值data_noise时，比较曲线comp_line的取值为ampmax-data_6db，且将该值保持2us左右，其他时候保持比较曲线comp_line的取值为data_noise；步骤5：计算视频基带信号，当幅度信息大于comp_line的取值时，输出基带信号为1，否则输出为0；步骤6：当输出基带信号为1，且P1与P2信号间距满足要求时判断旁瓣抑制有效。其中，通过FPGA对数据进行抓取或利用ADC的特性获取所述6dB幅度值。其中，通过FPGA对数据进行抓取来获取所述噪声门限值。其中，通过系统中的CPU将幅度值和噪声门限值下发给FPGA。其中，满足要求的P1与P2信号间距为2us±0.1。更进一步的，为了便于集成与移植，采用VHDL/Verilog硬件语言设计实现该方法，且无任何IP核。本专利技术还提供了一种基于FPGA的航管应答机旁瓣抑制判断系统，包括ADC、CPU、视频基带信号提取模块和旁瓣判断处理模块；所述ADC用于获取系统的6dB幅度值；所诉CPU用于将幅度值和噪声门限值下发给FPGA；所述视频基带信号提取模块用于提取视频基带信号；所述旁瓣判断处理模块用于判断旁瓣抑制是否有效。并采用VHDL/Verilog硬件语言设计该装置。通过采用以上的技术方案，本专利技术的有益效果是：利用了P1幅度减去P2幅度的幅度差在0～9dB之间这一模糊区域既可应答也可不应答的规定，同时利用幅度信号最大值减去其6dB值得到输入信号的视频基带信号，从而判断出P2脉冲的视频基带信号是否存在。使得性能参数更加稳定：由于是全数字化设计，因此运行时受环境影响较小，系统更加稳定可靠；调试简单：只需要外部配置两个参数即可；便于集成与移植：且完全由VHDL/Verilog硬件语言设计，且没有任何IP核；无需对P1与P2信号的相对幅度大小进行判断。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是传统采用FPGA方式进行旁瓣抑制判断的流程图；图2是本专利技术所采用的旁瓣抑制判断的系统框图；图3是本专利技术所采用的旁瓣抑制判断的流程图；图4是本专利技术所采用的旁瓣抑制判断的时序示意图。具体实施方式本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或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。本专利技术设计了一种使用FPGA来实现旁瓣抑制功能的判断。利用P1幅度减去P2幅度的幅度差在0～9dB之间这一模糊区域既可应答也可不应答的规定，同时利用幅度信号最大值减去其6dB值得到输入信号的视频基带信号，如果有P2脉冲的视频基带信号，则有旁瓣抑制功能，否则没有，从而判断出P2脉冲的视频基带信号是否存在，既大大简化了旁瓣抑制的判断步骤，又能够保证并满足航管应答机旁瓣抑制功能的各项要求。本专利技术公开的一种基于FPGA的航管应答机旁瓣抑制判断方法，如图2所示，包括ADC、CPU、视频基带信号提取模块和旁瓣判断处理模块，并通过采用FPGA的算法实现，其实现步骤如图3所示，如下：步骤1：通过FPGA对数据进行抓取或者利用ADC的特性，得到该系统下6dB幅度值，然后将该参数通过系统中的CPU下发给FPGA,该参数记作data_6db；步骤2：通过FPGA对数据进行抓取获得系统的噪声门限值，然后将该参数通过CPU下发给FPGA,该参数记作data_noise；步骤3：通过FPGA计算出输入幅度信息的最大值ampmax；步骤4：如图4所示，生成比较曲线comp_line---当检测到输入的幅度信息大于噪声门限值data_noise时，比较曲线comp_line的取值为ampmax-data_6db，且将该值保持2us左右，其他时候保持比较曲线comp_line的取值为data_noise；步骤5：计算出视频基带信号，当幅度信息大于comp_line的取值时，输出系带信号为1，否则输出为0。步骤6：当输出基带信号为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA的航管应答机旁瓣抑制判断方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1：获取系统的6dB幅度值，记作data_6db，然后将该幅度值下发给FPGA；/n步骤2：获取系统的噪声门限值，记作data_noise，然后将该噪声门限值下发给FPGA；/n步骤3：通过FPGA计算出输入幅度信息的最大值amp

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的航管应答机旁瓣抑制判断方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：获取系统的6dB幅度值，记作data_6db，然后将该幅度值下发给FPGA；
步骤2：获取系统的噪声门限值，记作data_noise，然后将该噪声门限值下发给FPGA；
步骤3：通过FPGA计算出输入幅度信息的最大值ampmax；
步骤4：生成比较曲线comp_line，当检测到输入的幅度信息大于噪声门限值data_noise时，比较曲线comp_line的取值为ampmax-data_6db，且将该值保持2us左右，其他时候保持比较曲线comp_line的取值为data_noise；
步骤5：计算视频基带信号，当幅度信息大于comp_line的取值时，输出基带信号为1，否则输出为0；
步骤6：当输出基带信号为1，且P1与P2信号间距满足要求时判断旁瓣抑制有效。


2.根据权利要求1所述的基于FPGA的航管应答机旁瓣抑制判断方法，其特征在于：通过FPGA对数据进行抓取或利用ADC的特性获取所述6dB幅度值。


3.根据权利要求1所述的基于FPGA的航管应答机旁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华军，邹亮，林强，陈思，夏喜龙，
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