【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁频谱监视，特别是一种基于fpga的超宽带数字频谱实时监视方法。
技术介绍
1、在电磁频谱监视中，传统的监视方法为信号变频后，经数字采样后进行fft谱分析，谱分析后进行展示，展示的方式有实时显示和非实时显示两种，其中实时显示的方式为进行数字频谱计算后再进行实时展示，非实时显示的方式为谱分析后直接进行抽样展示。非实时处理的方式容易造成频谱信号的时域监视盲区，而实时处理的方式能够无时域盲区地进行频谱信号展示，但是实时处理的方式受限于数模转换的采样速率和物理带宽，监视的瞬时带宽一般小于1ghz。
2、当今射频的工作频率范围正在向10mhz～40ghz范围扩展，猝发工作、大时宽带宽、复杂调制的辐射源信号越来越多。为了降低电磁环境监视的所需设备的数量，提高单设备的能力，需要提高电子环境监视设备的瞬时覆盖带宽和计算速度。传统的频谱监视方法受限于数模转换的采样速率和物理带宽，无法进行超宽带的监视，因此无法截获电磁环境中猝发的电磁目标。在特征显示方式上，一般采用数据预处理后，再进行显示其特征的方式进行，导致不符合处理模型的信号被剔除的现象出现。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种能够进行超宽带数字频谱实时监视、能够发现并显示电磁环境中的猝发电磁信号、瞬时覆盖带宽、计算速度快、实时性高、能够适应无盲区的频谱监视的数字频谱实时监视方法。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种基于fpga的超宽带数字频谱实时监视方法，包括以下步骤：
4、步骤2、fpga通过高速总线接收来自于单比特接收机的脉冲描述字信息；
5、步骤3、将双片内存空间配置成乒乓结构，将接收到的脉冲描述字信息的载频换算成ram空间的地址信息，并将当前空闲的ram空间对应的地址空间计数器加1；
6、步骤4、判断频谱计算时间是否到达设定值t，如果到达设定值t则将存储ram区切换到另一ram空间内，并跳转到步骤5；否则返回步骤2；
7、步骤5、fpga通过高速接口发送当前ram空间内的数字频谱数据给通用处理器，通用处理器接收到数字频谱数据后进行瀑布图显示，返回步骤2进行下一次数据接收。
8、进一步地，步骤1中，fpga预先分配好设置频率分辨率所需的双片ram空间，具体如下：
9、ram空间大小与监视带宽和监视分辨率的关系为：
10、k＝b/fres
11、其中k为ram空间的大小，单位为字节；b为监视带宽；fres为监视分辨率。
12、进一步地，步骤2中所述的高速总线，采用aurora、srio或者自定义的高速总线。
13、进一步地，步骤2中所述的单比特接收机，用于接收频谱信号，作为频谱监视的信息源，提升频谱监视的瞬时带宽。
14、进一步地，步骤2中所述的脉冲描述字信息，包括载频rf、脉宽pw、到达时间toa和幅度pa信息。
15、进一步地，步骤3中，将接收到的脉冲描述字信息的载频换算成ram空间的地址信息，换算公式为：
16、i＝(rf-rfmin)/fres
17、其中i为地址空间偏移，rf为载频值，rfmin载频最小值。
18、进一步地，步骤3中，将双片内存空间配置成乒乓结构，具体如下：
19、双片ram空间在首次计算数字频谱时都为空闲状态，选择的数字频谱计算区域为首块ram空间，之后的ram空间选择为当前空闲的ram空间。
20、进一步地，步骤4中所述的设定值t，通过显示控制软件设置，设定值t的选择范围为100ms～1s。
21、进一步地，步骤5中所述的高速接口，采用srio或pcie技术协议的接口。
22、进一步地，步骤5中所述的瀑布图显示，采用gpu加速技术提高展示的速度。
23、本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：(1)采用fpga进行计算，能够适应无盲区的频谱监视需求，能够发现并显示电磁环境中的猝发电磁信号，提高了数字频谱监测的实时性；(2)采用单比特接收机作为频谱监视信息源，提升了频谱监视的瞬时带宽；(3)采用gpu加速技术提高了展示的速度，满足了高刷新率条件下的频谱监视需求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于FPGA的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于FPGA的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，步骤1中，FPGA预先分配好设置频率分辨率所需的双片RAM空间，具体如下：
3.根据权利要求1所述的基于FPGA的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，步骤2中所述的高速总线，采用AURORA、SRIO或者自定义的高速总线。
4.根据权利要求1所述的基于FPGA的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，步骤2中所述的单比特接收机，用于接收频谱信号，作为频谱监视的信息源，提升频谱监视的瞬时带宽。
5.根据权利要求1所述的基于FPGA的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，步骤2中所述的脉冲描述字信息，包括载频RF、脉宽PW、到达时间TOA和幅度PA信息。
6.根据权利要求2所述的基于FPGA的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，步骤3中，将接收到的脉冲描述字信息的载频换算成RAM空间的地址信息，换算公式为：
7.根据权利要求1所述的基于FPGA的超宽
8.根据权利要求1所述的基于FPGA的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，步骤4中所述的设定值T，通过显示控制软件设置，设定值T的选择范围为100ms～1s。
9.根据权利要求1所述的基于FPGA的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，步骤5中所述的高速接口，采用SRIO或PCIE技术协议的接口。
10.根据权利要求1所述的基于FPGA的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，步骤5中所述的瀑布图显示，采用GPU加速技术提高展示的速度。
...【技术特征摘要】
1.一种基于fpga的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于fpga的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，步骤1中，fpga预先分配好设置频率分辨率所需的双片ram空间，具体如下：
3.根据权利要求1所述的基于fpga的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，步骤2中所述的高速总线，采用aurora、srio或者自定义的高速总线。
4.根据权利要求1所述的基于fpga的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，步骤2中所述的单比特接收机，用于接收频谱信号，作为频谱监视的信息源，提升频谱监视的瞬时带宽。
5.根据权利要求1所述的基于fpga的超宽带数字频谱实时监视方法，其特征在于，步骤2中所述的脉冲描述字信息，包括载频rf、脉宽pw、到达时间toa和幅度pa信息。
6...
【专利技术属性】
技术研发人员：程小平，柴恒，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七二三研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。