一种全景频率高速扫描方法及装置制造方法及图纸

本申请公开一种全景频率高速扫描方法及装置，该方法及装置在进行频谱扫描时，控制压控振荡器生成持续变频的扫频本振信号，将扫频本振信号与输入信号在混频器混频后，输出至模数转换器，由模数转换器对采样信号进行模数转换处理后输送至频扫恢复算子，并最终由频扫恢复算子将获得的信号恢复为原始输入信号对应的特定频点的内容。从而，本申请通过连续的频谱扫描和基于频扫恢复算子的频谱恢复，实现了一种具备连续时频特征保持能力的全景频率高速扫描方式，可在时频连续特征保持的前提下，实现高分辨率、超高速频谱扫描。超高速频谱扫描。超高速频谱扫描。

【技术实现步骤摘要】
一种全景频率高速扫描方法及装置


[0001]本申请属于信号与信息处理和安全检查
，尤其涉及一种全景频率高速扫描方法及装置。

技术介绍

[0002]频率扫描指的是固定磁场，使射频或磁场调制频率缓慢变化，通过共振范围，取得所需之共振谱。
[0003]传统的频率扫描都是分时分段实施的。如果要实现1kHz的频谱分辨，扫频设备至少需要在目标频点驻留10
‑3秒。假设接收设备的瞬时带宽是80MHz，则扫频设备最大扫频速度不会超过80GHz。如果考虑频段步进交叠比率、控制和稳定时间等的额外开销，其扫频速度会大打折扣，而如果要实现100Hz甚至更高精度的频谱分辨能力，扫频设备的扫频速度会进一步成比例地显著下降。从而，传统的频率扫描方式难以实现高分辨率、瞬态连续时频特征保持前提下的高速频谱扫描，难以更好的满足不同应用场景下的频谱分析应用需要。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种全景频率高速扫描方法及装置，用于在时频连续特征保持的前提下，实现高分辨率、超高速频谱扫描，以更好的满足不同应用场景下的频谱分析应用需要。
[0005]具体技术方案如下：一种全景频率高速扫描方法，包括：控制压控振荡器生成持续变频的扫频本振信号；将所述扫频本振信号与输入信号在混频器混频后，输出至模数转换器，以使模数转换器得到采样信号；所述模数转换器对采样信号进行模数转换处理后输送至频扫恢复算子；所述频扫恢复算子将获得的信号恢复为所述输入信号对应的特定频点的内容。
[0006]可选的，所述控制压控振荡器生成持续变频的扫频本振信号，包括：基于锯齿波电压控制所述压控振荡器生成持续变频的扫频本振信号。
[0007]可选的，所述基于锯齿波电压控制所述压控振荡器生成持续变频的扫频本振信号，包括：利用校准算子向扫频电压生成器发出锯齿波电压生成指令；扫频电压生成器根据所述锯齿波电压生成指令，输出相匹配的锯齿波电压，以控制所述压控振荡器输出所述持续变频的扫频本振信号。
[0008]可选的，所述输出相匹配的锯齿波电压，以控制所述压控振荡器输出所述持续变频的扫频本振信号，包括：对所述压控振荡器中的锁相环进行开环处理；在将锁相环开环的情况下，通过所述锯齿波电压控制所述压控振荡器输出所述持
续变频的扫频本振信号。
[0009]可选的，所述频扫恢复算子和所述校准算子分别为可编程逻辑器件中的频扫恢复算子和校准算子；基于所述可编程逻辑器件中的频扫恢复算子实现扫描时的连续时频特征保持；基于所述可编程逻辑器件中的校准算子实现扫描时的精准频扫电压控制；基于所述可编程逻辑器件中的频扫恢复算子和校准算子，对所述扫频电压生成器的频扫电压进行校准。
[0010]可选的，所述基于所述可编程逻辑器件中的频扫恢复算子和校准算子，对所述扫频电压生成器的频扫电压进行校准，包括：通过接收和恢复公共通信信道中的导频信号实现校准；或，通过接入信号发生器的方式进行校准。
[0011]可选的，所述可编程逻辑器件为现场可编程逻辑门阵列FPGA。
[0012]一种全景频率高速扫描装置，包括：扫频电压生成器、压控振荡器、混频器、模数转换器和可编程逻辑器件；所述可编程逻辑器件中至少实现有频扫恢复算子；其中：所述扫频电压生成器，用于控制所述压控振荡器生成持续变频的扫频本振信号；所述混频器，用于将所述扫频本振信号与输入信号混频后，输出至所述模数转换器，以使所述模数转换器得到采样信号；所述模数转换器，用于对采样信号进行模数转换处理，并将处理结果信号输送至所述可编程逻辑器件中的频扫恢复算子；所述可编程逻辑器件中的频扫恢复算子，用于将获得的信号恢复为所述输入信号对应的特定频点的内容。
[0013]可选的，所述可编程逻辑器件中还实现有校准算子；所述可编程逻辑器件中的校准算子，用于向扫频电压生成器发出锯齿波电压生成指令；所述扫频电压生成器，具体用于根据所述锯齿波电压生成指令，输出相匹配的锯齿波电压，以控制压控振荡器输出所述持续变频的扫频本振信号。
[0014]可选的，所述压控振荡器包括锁相环；在控制所述压控振荡器生成持续变频的扫频本振信号时，所述锁相环处于开环状态。
[0015]根据以上方案可知，本申请提供的全景频率高速扫描方法及装置，在进行频谱扫描时，控制压控振荡器生成持续变频的扫频本振信号，将扫频本振信号与输入信号在混频器混频后，输出至模数转换器，由模数转换器对采样信号进行模数转换处理后输送至频扫恢复算子，并最终由频扫恢复算子将获得的信号恢复为原始输入信号对应的特定频点的内容。从而，本申请通过连续的频谱扫描和基于频扫恢复算子的频谱恢复，实现了一种具备连续时频特征保持能力的全景频率高速扫描方式，可在时频连续特征保持的前提下，实现高分辨率、超高速频谱扫描。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0017]图1是本申请提供的全景频率高速扫描方法的一流程示意图；图2是本申请提供的全景频率高速扫描方法的另一流程示意图；图3是本申请提供的基于各部件实现持续扫频的工作流程图；图4是传统扫频方案的扫频基本原理图；图5是本申请方案的持续变频式扫频的基本原理图；图6是本申请提供的全景频率高速扫描装置的结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0019]本申请公开一种全景频率高速扫描方法及装置，该方法及装置具体为一种具备连续时频特征保持能力的全景频率高速扫描方法及装置，即，在时频连续特征保持的前提下，实现高分辨率、超高速频谱扫描。
[0020]参见图1提供的全景频率高速扫描方法的流程图，本申请公开的全景频率高速扫描方法，至少包括以下处理过程：步骤101、控制压控振荡器生成持续变频的扫频本振信号。
[0021]本实施例首先对压控振荡器（voltage
‑
controlled oscillator，VCO）中的锁相环（Phase Locked Loop，PLL）进行开环处理，在锁相环开环状态下，通过锯齿波电压直接控制压控振荡器扫频，使其输出持续变频的扫频本振信号。
[0022]实际应用中，具体可利用扫频电压生成器输出锯齿波电压，以此来控制压控振荡器输出持续变频的扫频本振信号。
[0023]步骤102、将上述扫频本振信号与输入信号在混频器混频后，输出至模数转换器，以使模数转换器得到采样信号。
[0024]扫频本振信号在混频器中与输入信号经相乘实现混频，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全景频率高速扫描方法，其特征在于，包括：控制压控振荡器生成持续变频的扫频本振信号；将所述扫频本振信号与输入信号在混频器混频后，输出至模数转换器，以使模数转换器得到采样信号；所述模数转换器对采样信号进行模数转换处理后输送至频扫恢复算子；所述频扫恢复算子将获得的信号恢复为所述输入信号对应的特定频点的内容。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制压控振荡器生成持续变频的扫频本振信号，包括：基于锯齿波电压控制所述压控振荡器生成持续变频的扫频本振信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于锯齿波电压控制所述压控振荡器生成持续变频的扫频本振信号，包括：利用校准算子向扫频电压生成器发出锯齿波电压生成指令；扫频电压生成器根据所述锯齿波电压生成指令，输出相匹配的锯齿波电压，以控制所述压控振荡器输出所述持续变频的扫频本振信号。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述输出相匹配的锯齿波电压，以控制所述压控振荡器输出所述持续变频的扫频本振信号，包括：对所述压控振荡器中的锁相环进行开环处理；在将锁相环开环的情况下，通过所述锯齿波电压控制所述压控振荡器输出所述持续变频的扫频本振信号。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述频扫恢复算子和所述校准算子分别为可编程逻辑器件中的频扫恢复算子和校准算子；基于所述可编程逻辑器件中的频扫恢复算子实现扫描时的连续时频特征保持；基于所述可编程逻辑器件中的校准算子实现扫描时的精准频扫电压控制；基于所述可编程逻辑器件中的频扫恢复算子和校准算子，对所述扫频电压生成器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张巨，李世鹏，张磊，隗松，
申请(专利权)人：北京嘉普之光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：