一种基于FPGA的2-FSK信号频率幅度检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于FPGA的2‑FSK信号频率幅度检测方法，涉及通信系统领域，包括信号采集、频率分析、幅度谱转换与幅度估计、频率估计、数据输出、信号预处理和频率检测结果校准步骤；采集步骤用八通道同步或顺序采样技术采集信号，分析步骤用不同点数FFT算法分析频率，转换步骤通过处理频谱转换得幅度谱，估计步骤计算频率借相位差法验证修正，输出步骤用压缩感知技术压缩重构数据完成传输，预处理步骤利用硬件滤波器预处理信号，校准步骤根据校准公式对检测结果进行校准和优化。本发明专利技术检测精度高，实时性强，检测速度快，适应性好且成本低、功耗小，利于系统集成与小型化，在通信等领域应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信系统，尤其涉及一种基于fpga的2-fsk信号频率幅度检测方法。

技术介绍

1、在现代通信系统中，2-fsk(二进制频移键控)调制技术因具有抗干扰能力强、实现简单等优点，被广泛应用于无线通信、遥测遥控、卫星通信等领域。在这些应用场景中，准确检测2-fsk信号的频率和幅度至关重要。例如在无线通信中，信号频率和幅度的准确检测有助于实现信号的解调、同步以及功率控制等功能，直接影响通信的质量和可靠性。

2、然而，现有的2-fsk信号频率幅度检测方法存在诸多不足。传统检测方法多基于软件算法实现，依赖通用处理器进行计算，这使得检测速度慢，难以满足高速通信系统对实时性的要求。并且，在复杂电磁环境下，这些方法容易受到噪声、干扰等因素的影响，导致检测精度下降，无法准确获取信号的频率和幅度信息。此外，部分硬件实现的检测方法虽然在速度上有所提升，但存在电路结构复杂、成本高、功耗大等问题，不利于系统的集成和小型化。

3、同时，不同的应用场景对2-fsk信号的检测精度和实时性要求各异。如在高精度的测量仪器中，需要极高的检测精度；而在实时通信本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于FPGA的2-FSK信号频率幅度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的2-FSK信号频率幅度检测方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的2-FSK信号频率幅度检测方法，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的2-FSK信号频率幅度检测方法，其特征在于，信号采集步骤针对ADC采样过程中的时钟抖动问题采用时钟同步电路,对ADC的采样时钟进行同步处理，通过锁相环PLL将采样时钟的相位抖动控制在±n皮秒，引入时间交织采样技术，使用多个ADC并行采样，通过...

【技术特征摘要】

1.一种基于fpga的2-fsk信号频率幅度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于fpga的2-fsk信号频率幅度检测方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于fpga的2-fsk信号频率幅度检测方法，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于fpga的2-fsk信号频率幅度检测方法，其特征在于，信号采集步骤针对adc采样过程中的时钟抖动问题采用时钟同步电路,对adc的采样时钟进行同步处理，通过锁相环pll将采样时钟的相位抖动控制在±n皮秒，引入时间交织采样技术，使用多个adc并行采样，通过控制各adc采样时间间隔降低采样时钟的等效频率，采样时间间隔δt根据系统要求的采样精度和adc性能确定。

5.根据权利要求1所述的一种基于fpga的2-fsk信号频率幅度检测方法，其特征在于，频率分析步骤采用数据归一化处理fft运算过程中数据溢出问题，在进行fft运算前，将采样数据除以一个大于数据最大值常数m，在fft运算后，再将结果乘以m；采用基于蝶形运算的流水线架构设计，将fft运算分解为多个级联的蝶形运算单元，每个蝶形运算单元在一个时钟周期内完成特定运算。

6.根据权利要求1所述的一种基于fpga的2-fsk信号频率幅度检测方法，其特征在于，幅度谱转换与幅度估计步骤采用滑动平均滤波算法处理幅度谱，对幅度谱进行m点滑动平均滤波，提取幅度最大值，m根据信号稳定性和噪声水平进行设置，结合小波变换对幅度谱进行多分辨率分析，从不同尺度系数中提取幅度特征，小波变换公式为wf(a,b)是小波变换结果，a是尺度参数，b是平移参数，f(t)是输入信号，ψ(t)是小波基函数。

7.根据权利要求1所述的一种基于fpga的2-fsk信号频率幅...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一春，沈麟，李定国，
申请(专利权)人：上海邦诚电信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：