[發(fā)明專利]自適應(yīng)門限控制和參數(shù)統(tǒng)計(jì)測(cè)量技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110409847.1
• 申請(qǐng)日: 2011-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102546052A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹元將
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所
• 主分類號(hào): H04B17/00
• 分類號(hào): H04B17/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子戰(zhàn)、偵察領(lǐng)域復(fù)雜密集電磁環(huán)境中的自動(dòng)信號(hào)檢測(cè)技術(shù)，采用自適應(yīng)門限和信號(hào)二次檢測(cè)技術(shù)來(lái)提高信號(hào)參數(shù)的測(cè)量精度。

背景技術(shù)

在被動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)的目標(biāo)信號(hào)檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)中，首先要對(duì)接收到的目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和去噪處理，然后才能進(jìn)行后續(xù)的信號(hào)處理和數(shù)據(jù)處理。檢測(cè)方法的選擇非常重要，它將直接影響到接收機(jī)的靈敏度及后續(xù)的處理結(jié)果。

在被動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)接收機(jī)中，輸出信號(hào)可能是有用的目標(biāo)信號(hào)，也可能是噪聲和各類干擾信號(hào)，由于信號(hào)不可預(yù)知，所以也就不可能設(shè)計(jì)一種固定的門限進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，來(lái)獲得最優(yōu)的信號(hào)檢測(cè)效果。為此在被動(dòng)探測(cè)接收機(jī)中必須采用具有可變門限的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)和區(qū)分目標(biāo)信號(hào)與噪聲信號(hào)。

在數(shù)字化的被動(dòng)探測(cè)接收機(jī)中，輸入的信號(hào)是數(shù)字化的，可以方便的進(jìn)行緩存和運(yùn)算，有利于各種算法的實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于自適應(yīng)門限控制和參數(shù)統(tǒng)計(jì)測(cè)量技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法。

采用自適應(yīng)門限控制技術(shù)，可以根據(jù)外部噪聲的變化自動(dòng)的調(diào)節(jié)門限值，減小了噪聲干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的影響。

采用參數(shù)統(tǒng)計(jì)測(cè)量技術(shù)，可以根據(jù)被檢測(cè)信號(hào)電平的統(tǒng)計(jì)均值產(chǎn)生二次檢測(cè)門限，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行二次檢測(cè)，提高信號(hào)參數(shù)的測(cè)量精度。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：

首先對(duì)接收機(jī)噪聲干擾信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得出動(dòng)態(tài)的“基底”信號(hào)均值，根據(jù)一定虛警率的要求，確定門限和“基底”信號(hào)均值的關(guān)系，產(chǎn)生自適應(yīng)檢測(cè)門限；利用自適應(yīng)門限對(duì)信號(hào)進(jìn)行一次檢測(cè)；再利用一次檢測(cè)結(jié)果和信號(hào)求模的延遲產(chǎn)生二次檢測(cè)門限，利用二次檢測(cè)門限對(duì)信號(hào)求模的延遲進(jìn)行二次檢測(cè)。

本發(fā)明在自適應(yīng)門限產(chǎn)生時(shí)，要對(duì)噪聲和干擾信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均，如果我們要檢測(cè)的“有用”信號(hào)也參與進(jìn)來(lái)，就會(huì)對(duì)“基底”信號(hào)均值產(chǎn)生很大影響，為此需要自動(dòng)對(duì)有用信號(hào)進(jìn)行判斷和濾除。

本發(fā)明在基于FPGA的硬件平臺(tái)上，采用VHDL語(yǔ)言編程，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)了該統(tǒng)計(jì)測(cè)量算法并應(yīng)用于工程實(shí)際。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：一次檢測(cè)門限電平隨著噪聲電平而變化，同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行了二次檢測(cè)，提高了參數(shù)的檢測(cè)精度，且其工程實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，在基于FPGA的硬件平臺(tái)上可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理。該方法具有實(shí)時(shí)性好、參數(shù)檢測(cè)精度高的特點(diǎn)。。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1是基于自適應(yīng)門限控制和參數(shù)統(tǒng)計(jì)測(cè)量技術(shù)工作流程圖；

圖2是基于自適應(yīng)門限控制和參數(shù)統(tǒng)計(jì)測(cè)量技術(shù)VHDL程序?qū)崿F(xiàn)流程圖，是本發(fā)明VHDL程序?qū)崿F(xiàn)流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明基于自適應(yīng)門限控制和參數(shù)統(tǒng)計(jì)測(cè)量技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法具體實(shí)施步驟為，參見(jiàn)圖2：

首先對(duì)輸入的IQ信號(hào)求模，對(duì)求模結(jié)果進(jìn)行噪聲電平統(tǒng)計(jì)均值，根據(jù)虛警率的要求產(chǎn)生自適應(yīng)檢測(cè)門限。在自適應(yīng)檢測(cè)門限產(chǎn)生時(shí)，為了減小高電平有用信號(hào)對(duì)自動(dòng)門限的影響，在此采用先比較‘N個(gè)求模結(jié)果均值’和‘噪聲電平均值’的大小，如果求模均值不小于M倍的噪聲電平均值，則求模均值不參與噪聲電平統(tǒng)計(jì)；如果求模均值小于M倍的噪聲電平均值，則噪聲電平均值＝噪聲電平均值與求模均值的加權(quán)求和，兩個(gè)均值的加權(quán)系數(shù)和為1。

然后利用自適應(yīng)門限對(duì)求模信號(hào)進(jìn)行一次檢測(cè)，同時(shí)對(duì)輸入的求模信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)延時(shí)緩存，延時(shí)的時(shí)鐘周期數(shù)為2N個(gè)時(shí)鐘，對(duì)第一級(jí)延時(shí)內(nèi)的信號(hào)統(tǒng)計(jì)均值，如果一次檢測(cè)結(jié)果的連續(xù)過(guò)門限時(shí)鐘周期數(shù)大于2N×2-2，則取第一級(jí)延時(shí)的信號(hào)均值的一半作為二次檢測(cè)門限值，對(duì)第二級(jí)延時(shí)輸出信號(hào)進(jìn)行二次檢測(cè)，得到最終檢測(cè)結(jié)果。