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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号处理,特别涉及基于数字合成技术的雷达信号生成优化方法。
技术介绍
1、雷达是一种重要的探测和监测设备,广泛应用于军事、民用和科研领域。为了提高雷达系统的性能和可靠性,需要对雷达信号的生成进行精确控制和优化,以提高雷达系统的性能和效率。
2、传统雷达系统中,信号的生成通常依赖于模拟电路,存在信号稳定性差、调节难度大等技术问题。
技术实现思路
1、本申请提供基于数字合成技术的雷达信号生成优化方法,以解决现有技术中信号稳定性差、调节难度大等技术问题。
2、第一方面,本申请提供了基于数字合成技术的雷达信号生成优化方法,其中,所述方法包括:
3、获取dds信号合成器,所述dds信号合成器的信号接收端与信号源识别单元连接;建立所述信号源识别单元与多个雷达设备之间的信号传输协议,根据所述信号传输协议将所述多个雷达设备的雷达信号传输至所述信号源识别单元中;获取所述多个雷达设备的雷达样本信号;基于所述dds信号合成器对所述雷达样本信号进行合成,获取合成调制参数特征,得到与所述多个雷达设备对应的多个合成调制参数特征;基于所述多个合成调制参数特征,建立与所述多个雷达设备对应编码的多个参考频率源,将所述多个参考频率源存储至所述dds信号合成器中,按照当前雷达信号所属编码对应的参考频率源进行信号合成优化,输出优化后的雷达信号。
4、该方法中,通过dds技术(直接数字合成技术),利用dds信号合成器对雷达样本信号进行合成,获取合成调制参数特征。
5、在一种可行的实现方式中,所述dds信号合成器包括fpga频率累加器,所述fpga频率累加器包括频率控制字、频率分辨率和调频范围;
6、当所述信号源识别单元的识别结果输入所述dds信号合成器中,根据所述dds信号合成器,确定起始频率控制字;
7、所述fpga频率累加器根据所述起始频率控制字对输入的信号进行累加运算。
8、换而言之,dds信号合成器包括基于fpga的频率累加器,其具有以下组成部分:频率控制字、频率分辨率和调频范围。其中,频率控制字(frequency control word,fcw)是直接数字频率合成(dds)技术中用来控制输出频率的参数,它表示相位累加器每次累加的相位步进量,直接影响输出信号的频率。通过调节频率控制字的值,可以实现对输出频率的精确控制。频率分辨率是指dds系统中可以实现的最小频率调节量,通常与频率控制字的位数相关。例如,如果频率控制字是32位的,则频率分辨率可以表示为,其中,是基于fpga的dds芯片的时钟频率。调频范围是指dds系统可以实现的最大频率变化范围,取决于频率控制字的位数和时钟频率,具体的,频率控制字越大,则时钟频率越高。
9、上述步骤中所述的方法,通过信号源识别单元确定信号源,提高了dds信号合成器的自适应性和智能化水平;根据信号源确定起始频率控制字,优化了dds信号合成器对不同信号源的适应性和响应速度。
10、在一种可行的实现方式中,所述dds信号合成器还包括相位累加器、正弦值存储表;
11、其中,所述相位累加器在时钟控制下对所述fpga频率累加器输出的频率控制字进行累加,输出累加相位;
12、利用所述正弦值存储表对所述累加相位进行幅度相位转换查询,输出正弦离散数字信号。
13、也就是说,相位累加器在时钟控制下对fpga频率累加器输出的频率控制字进行累加,输出累加相位,提高了相位控制的精度和稳定性。正弦值存储表用于对累加相位进行幅度相位转换查询,输出正弦离散数字信号,确保能够快速准确地获取正弦波的幅度信息,提高了信号合成的精度和质量。dds信号合成器通过相位累加器和正弦值存储表的配合,实现了对正弦波信号的高效合成和输出,提高了合成器的性能和可靠性。
14、在一种可行的实现方式中,所述dds信号合成器还包括d/a转换器、低通滤波器:
15、根据所述d/a转换器对所述正弦离散数字信号进行转换,输出正弦离散模拟信号;
16、再将所述正弦离散模拟信号输入所述低通滤波器进行信号过滤,将过滤后的信号作为所述dds信号合成器输出的雷达合成信号。
17、也就是说,dds信号合成器通过d/a转换器将数字信号转换为模拟信号,提高了信号的真实性和连续性。而后,使用低通滤波器对模拟信号进行滤波处理,去除高频噪声,保留信号主要成分,提高了信号的质量和稳定性。
18、在一种可行的实现方式中,所述方法还包括:
19、获取所述信号源识别单元与多个雷达设备之间的多个通信距;
20、获取基于通信距样本下的通信距-雷达样本信号,并对所述通信距-雷达样本信号进行信号质量分析,获取处于预设信号质量的预设通信距;
21、基于所述预设通信距对所述多个通信距进行判断,将大于所述预设通信距的雷达设备进行标识,输出标识雷达设备;
22、设置信号放大器,建立所述信号放大器与所述标识雷达设备之间的信号传输协议,再将经由所述信号放大器的放大信号传输至所述信号源识别单元中。
23、上述步骤中的方法,通过对雷达样本信息进行基于通信距的雷达信号质量统计分析,并采取预设的信号质量进行匹配,提取预设通信距,标识出超过预设范围的雷达设备,提高了系统的智能化水平和运行效率。进一步的,设置信号放大器并建立信号传输协议,实现了对信号的放大和传输,提高了雷达信号的传输质量和距离,增强了系统的通信能力和覆盖范围。
24、在一种可行的实现方式中,基于所述多个合成调制参数特征,建立与所述多个雷达设备对应编码的多个参考频率源,其中,所述多个合成调制参数特征通过比较所述雷达样本信号与雷达合成信号的偏差采样点获取,包括所述偏差采样点对应的调参相位以及调参相位幅值;
25、根据所述偏差采样点对应的调参相位以及调参相位幅值,建立与所述多个雷达设备对应编码的多个参考频率源。
26、在一种可行的实现方式中,所述相位累加器在时钟控制下对所述fpga频率累加器输出的频率控制字进行累加,所述相位累加器包括增量控制模块,所述增量控制模块用于控制每次采样的相位增量,且所述增量控制模块包括增量约束条件;
27、其中,所述增量约束条件为信号在两次采样的间隔时间内所输出的累加相位保持不变。
28、第二方面,本申请还提供了基于数字合成技术的雷达信号生成优化系统,其中,所述系统包括:
29、合成器嵌入模块,所述合成器嵌入单元用于获取dds信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于数字合成技术的雷达信号生成优化方法,其特征在于,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述DDS信号合成器包括FPGA频率累加器,所述FPGA频率累加器包括频率控制字、频率分辨率和调频范围;
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述DDS信号合成器还包括相位累加器、正弦值存储表;
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述DDS信号合成器还包括D/A转换器、低通滤波器:
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述多个合成调制参数特征,建立与所述多个雷达设备对应编码的多个参考频率源,其中,所述多个合成调制参数特征通过比较所述雷达样本信号与雷达合成信号的偏差采样点获取,包括所述偏差采样点对应的调参相位以及调参相位幅值;
7.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述相位累加器在时钟控制下对所述FPGA频率累加器输出的频率控制字进行累加,所述相位累加器包括增量控制模块,所述增量控制模块用于控制每次采样的相位增量,且所述增量
8.基于数字合成技术的雷达信号生成优化系统,其特征在于,所述系统包括:
...【技术特征摘要】
1.基于数字合成技术的雷达信号生成优化方法,其特征在于,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述dds信号合成器包括fpga频率累加器,所述fpga频率累加器包括频率控制字、频率分辨率和调频范围;
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述dds信号合成器还包括相位累加器、正弦值存储表;
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述dds信号合成器还包括d/a转换器、低通滤波器:
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
6.如权利要求1所述的方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭琦,朱怀典,李强斌,陈伟,
申请(专利权)人:西安晟昕科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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