一种联合使用大小点数FFT的跳频信号检测方法技术

本发明专利技术公开了一种联合使用大小点数FFT的跳频信号检测方法，属于通信对抗技术领域。该方法包括对宽带采样信号进行两路短时傅里叶变换；分别利用两路短时傅里叶变换进行跳频信号检测；融合两路跳频信号检测结果得到最终的跳频信号检测结果等步骤。本发明专利技术同时使用两路短时傅里叶变换进行跳频信号检测，一路使用大点数FFT保证频率分辨率，一路使用小点数FFT保证时间分辨率，最后将两路的跳频信号检测结果进行融合得到最终的跳频信号检测结果，从而兼顾了时间分辨率和频率分辨率，可以同时高精度地获得跳频信号的时间参数和频率参数。本发明专利技术方法简洁，大大提高了跳频信号参数的检测精度，是对现有技术的一种重要改进。

【技术实现步骤摘要】
一种联合使用大小点数FFT的跳频信号检测方法
本专利技术属于通信对抗
，特别是指一种联合使用大小点数FFT的跳频信号检测方法。
技术介绍
跳频通信作为一种抗干扰通信手段已经在军事通信领域广泛应用。作为非合作通信的第三方，要想对跳频通信实施侦察和干扰，一个重要的前提是能够对跳频信号进行高精度的检测，获取跳频信号的频率、带宽、幅度、到达时间、持续时间等信号参数。目前，主要的跳频信号检测方法有自相关检测法、宽带和多通道能量测量仪方案、时频分析法等，这些方法主要集中在时频分析技术上。现有技术中，时频分析算法包括短时傅里叶变换算法、平滑伪WVD分布算法等。平滑伪WVD算法同短时傅里叶变换算法相比，计算复杂，不易于工程实现。短时傅里叶变换算法可以将跳频信号在时频面上很直观地检测出来，原理简单，计算量小，易于工程实现。但是，短时傅里叶变换算法的时间分辨率与频率分辨率存在倒数关系，FFT点数大会提高频率分辨率降低时间分辨率，FFT点数小会降低频率分辨率提高时间分辨率，二者无法同时兼顾，难以同时高精度地获得跳频信号的时间参数和频率参数。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术中存在的缺陷，提出了一种联合使用大小点数FFT的跳频信号检测方法，该方法同时使用两路短时傅里叶变换进行跳频信号检测，一路使用大点数FFT保证频率分辨率，一路使用小点数FFT保证时间分辨率，最后将两路的跳频信号检测结果进行融合得到最终的跳频信号检测结果，从而兼顾了时间分辨率和频率分辨率，可以同时高精度地获得跳频信号的时间参数和频率参数。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种联合使用大小点数FFT的跳频信号检测方法，其包括以下步骤：(1)通过第一路短时傅里叶变换对宽带采样信号进行跳频信号检测，得到所有跳频信号的第一路跳频信号参数，此外，通过第二路短时傅里叶变换独立地对同一宽带采样信号进行跳频信号检测，得到所有跳频信号的第二路跳频信号参数；其中，第二路短时傅里叶变换的FFT点数小于第一路短时傅里叶变换的FFT点数，所述跳频信号参数包括跳频信号的频率、带宽、幅度、到达时间、持续时间以及消失时间；(2)对每个第二路跳频信号参数，在所有第一路跳频信号参数中搜索与该第二路跳频信号参数在时间域和频率域上都有重叠的第一路跳频信号参数；其中，跳频信号的时间域是指从其到达时间至其消失时间的区间，跳频信号的频率域是指以其频率为中心，以其二分之一带宽为半径的邻域；若不存在这样的第一路跳频信号参数，则略过该第二路跳频信号参数；若搜索到的第一路跳频信号参数仅有一个，则以该第一路跳频信号参数的频率以及该第二路跳频信号参数的带宽、幅度、到达时间、持续时间和消失时间为参数，生成一个新的跳频信号参数；若搜索到的第一路跳频信号参数有多个，则计算这些第一路跳频信号参数与该第二路跳频信号参数的时频重叠面积，并以面积最大的那个第一路跳频信号参数的频率以及该第二路跳频信号参数的带宽、幅度、到达时间、持续时间和消失时间为参数，生成一个新的跳频信号参数；所述时频重叠面积为两个跳频信号参数的时间域重叠长度与频率域重叠长度的乘积；(3)将所有新生成的跳频信号参数作为结果输出，完成跳频信号的检测。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：1、本专利技术通过使用两路短时傅里叶变换进行跳频检测，一路使用大点数FFT保证频率精度，一路使用小点数FFT保证时间精度，解决了短时傅里叶变换难以兼顾时间分辨率和频率分辨率的问题，可以同时高精度地获得跳频信号的时间参数和频率参数。2、本专利技术算法简洁，易于工程实现。附图说明图1是本专利技术实施例中检测方法的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。一种联合使用大小点数FFT的跳频信号检测方法，其包括以下步骤：(1)对宽带采样信号进行两路短时傅里叶变换：两路短时傅里叶变换分别用两个流水FFT模块实现，第1路使用L1点FFT，第2路使用L2点FFT，L2<L1；(2)分别利用两路短时傅里叶变换进行跳频信号检测：利用第1路短时傅里叶变换检测到的第i个跳频信号的参数可以表示为s1i＝{f1i,BW1i,A1i,T1i,h1i,D1i}，其中f1i、BW1i、A1i、T1i和h1i分别表示跳频信号的频率、带宽、幅度、到达时间和持续时间，D1i＝T1i+h1i表示跳频信号的消失时间；利用第2路短时傅里叶变换检测到的第j个跳频信号的参数可以表示为s2j＝{f2j,BW2j,A2j,T2j,h2j,D2j}，其中f2j、BW2j、A2j、T2j和h2j同样分别表示跳频信号的频率、带宽、幅度、到达时间和持续时间，D2j＝T2j+h2j表示跳频信号的消失时间；两路跳频信号检测结果是按消失时间由小到大排好序的；(3)融合两路跳频信号检测结果得到最终的跳频信号检测结果：(3a)对于第2路的每个跳频信号检测结果s2j，在第1路跳频信号检测结果中搜索与s2j在时间域t＝[T2j,D2j]和频率域上都有重叠的信号s1k，k＝a,a+1,…,b，N＝b-a+1表示搜索到的信号个数；(3b)如果搜索到的信号个数N等于0，继续处理第2路的下一个跳频信号检测结果；如果搜索到的信号个数N等于1，生成一个新的跳频信号检测结果sm＝{f1a,BW2j,A2j,T2j,h2j,D2j}，继续处理第2路的下一个跳频信号检测结果；如果搜索到的信号个数N大于1，计算搜索到的每个信号s1k与s2j的时频重叠部分的面积Sk，k＝a,a+1,…,b，计算面积Sk取最大值的索引生成一个新的跳频信号检测结果sm＝{f1kopt,BW2j,A2j,T2j,h2j,D2j}，继续处理第2路的下一个跳频信号检测结果；(3c)处理完第2路的所有跳频信号检测结果后得到的新的跳频信号检测结果sm即为最终的跳频信号检测结果，m＝0,1,…,M-1，M是最终的跳频信号检测结果的个数。以下为一个更具体的例子。参照图1，一种联合使用大小点数FFT的跳频信号检测方法，包括以下步骤：步骤1)对宽带采样信号进行两路短时傅里叶变换：两路短时傅里叶变换分别用两个流水FFT模块实现，第1路使用L1点FFT，第2路使用L2点FFT，L2<L1；在本实施实例中，短时傅里叶变换在FPGA中实现，L1＝16384，L2＝4096；步骤2)分别利用两路短时傅里叶变换进行跳频信号检测：利用第1路短时傅里叶变换检测到的第i个跳频信号的参数可以表示为s1i＝{f1i,BW1i,A1i,T1i,h1i,D1i}，其中f1i、BW1i、A1i、T1i和h1i分别表示跳频信号的频率、带宽、幅度、到达时间和持续时间，D1i＝T1i+h1i表示跳频信号的消失时间；利用第2路短时傅里叶变换检测到的第j个跳频信号的参数可以表示为s2j＝{f2j,BW2j,A2j,T2j,h2j,D2j}，其中f2j、BW2j、A2j、T2j和h2j本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种联合使用大小点数FFT的跳频信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）通过第一路短时傅里叶变换对宽带采样信号进行跳频信号检测，得到所有跳频信号的第一路跳频信号参数，此外，通过第二路短时傅里叶变换独立地对同一宽带采样信号进行跳频信号检测，得到所有跳频信号的第二路跳频信号参数；其中，第二路短时傅里叶变换的FFT点数小于第一路短时傅里叶变换的FFT点数，所述跳频信号参数包括跳频信号的频率、带宽、幅度、到达时间、持续时间以及消失时间；/n（2）对每个第二路跳频信号参数，在所有第一路跳频信号参数中搜索与该第二路跳频信号参数在时间域和频率域上都有重叠的第一路跳频信号参数；其中，跳频信号的时间域是指从其到达时间至其消失时间的区间，跳频信号的频率域是指以其频率为中心，以其二分之一带宽为半径的邻域；/n若不存在这样的第一路跳频信号参数，则略过该第二路跳频信号参数；若搜索到的第一路跳频信号参数仅有一个，则以该第一路跳频信号参数的频率以及该第二路跳频信号参数的带宽、幅度、到达时间、持续时间和消失时间为参数，生成一个新的跳频信号参数；若搜索到的第一路跳频信号参数有多个，则计算这些第一路跳频信号参数与该第二路跳频信号参数的时频重叠面积，并以面积最大的那个第一路跳频信号参数的频率以及该第二路跳频信号参数的带宽、幅度、到达时间、持续时间和消失时间为参数，生成一个新的跳频信号参数；所述时频重叠面积为两个跳频信号参数的时间域重叠长度与频率域重叠长度的乘积；/n（3）将所有新生成的跳频信号参数作为结果输出，完成跳频信号的检测。/n...

【技术特征摘要】
1.一种联合使用大小点数FFT的跳频信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）通过第一路短时傅里叶变换对宽带采样信号进行跳频信号检测，得到所有跳频信号的第一路跳频信号参数，此外，通过第二路短时傅里叶变换独立地对同一宽带采样信号进行跳频信号检测，得到所有跳频信号的第二路跳频信号参数；其中，第二路短时傅里叶变换的FFT点数小于第一路短时傅里叶变换的FFT点数，所述跳频信号参数包括跳频信号的频率、带宽、幅度、到达时间、持续时间以及消失时间；
（2）对每个第二路跳频信号参数，在所有第一路跳频信号参数中搜索与该第二路跳频信号参数在时间域和频率域上都有重叠的第一路跳频信号参数；其中，跳频信号的时间域是指从其到达时间至其消失时间的区间，跳频信号的频率域是指以其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周德强，史飞，吕鹏，张君毅，闫红超，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13