[發明專利]一種實時微波脈沖啁啾檢測裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 201710126366.7
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106813784B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 王肖隆;王富麗;張肖壘;王子軒;林強
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01J11/00
• 分類號: G01J11/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;吳紅斐

1.一種實時微波脈沖啁啾檢測裝置，其特征在于：包括信號采集器、中央控制器和顯示器，且信號采集器和顯示器均與中央控制器相連；

所述信號采集器具有用于與脈沖信號發生裝置相連的接口；

所述中央控制器包括用于接收信號采集器輸送的信息的接收模塊、用于對接收模塊輸出的信息進行去噪濾波處理的預處理模塊、用于對預處理模塊輸出的信息進行離散化處理并求取中心頻率值的處理模塊、基于處理模塊輸出的信息繪制啁啾特性曲線的繪圖模塊、保存繪圖模塊輸出的信息的保存模塊和基于繪圖模塊輸出的結果進行啁啾特性判定的判定模塊；

所述接收模塊、預處理模塊、處理模塊、繪圖模塊、保存模塊和判定模塊依次相連；

且接收模塊與信號采集器相連，繪圖模塊、判定模塊均與顯示器相連。

2.采用如權利要求1所述的一種實時微波脈沖啁啾檢測裝置實施的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟100，信號探測：信號采集器實時采集脈沖信號發生裝置輸出的微波脈沖信號，以得到實時的微波脈沖時域信號，且采樣點的總個數為N，采樣總時長為T，相鄰兩個采樣點間隔的采樣時間為Δt，微波脈沖信號的采樣頻率為fs，則T＝N·Δt；

信號采集器將采集到的微波脈沖時域信號輸送給中央控制器，中央控制器的接收模塊接收所述的微波脈沖時域信號；

步驟200，啁啾特性檢測：

步驟201，預處理模塊去噪濾波處理：首先，通過滑動平均濾波法將微波脈沖時域信號的毛刺剔除，得到平滑的微波脈沖時域波形A₁；然后，將微波脈沖時域波形A₁進行傅里葉變換，得到對應的微波脈沖頻譜B₁；接著將微波脈沖頻譜B₁中對應于A₁的振鈴的毛刺B₂濾除，獲得新的微波脈沖頻譜B₃；最后，將微波脈沖頻譜B₃進行傅里葉逆變換，得到干凈的微波脈沖時域波形A₂；

步驟202，處理模塊對微波脈沖時域波形A₂進行離散化處理：在微波脈沖時域波形A₂的基礎上，將采樣總時長T進行離散化分割，均分為k個時段；且任意第j時段具有n個采樣點，j∈{1,2,...,k}，且對任意第j時段的微波脈沖時域波形a_j進行傅里葉變換，獲得微波脈沖時域波形a_j的微波脈沖頻譜b_j，并根據微波脈沖頻譜b_j求得對應的功率譜P_j，且P_j＝|b_j|²；基于功率譜P_j，采用一階矩的方法求取第j時段的中心頻率值ω_j，即：

${\mathrm{\ω}}_j=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{P}_j\left(i\right)\·f_j\left(i\right){\mathrm{\Δf}}_j}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{P}_j\left(i\right){\mathrm{\Δf}}_j}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{P}_j\left(i\right)\·f_j\left(i\right)}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{P}_j\left(i\right)}$

其中，f_j(i)是第j時段的功率譜P_j中，第i個采樣點所對應的頻率值；

Δf_j為功率譜P_j中頻率軸上的頻率間隔，且當時，當時，

P_j(i)為功率譜P_j中第i個采樣點的頻率f_j(i)所對應的功率值，且P_j(i)＝|b_j(i)|²；

步驟203，繪圖模塊繪制啁啾特性曲線：獲取k個時段的所有中心頻率值之后，即可得到以時間為橫軸以中心頻率值為縱軸的啁啾特性曲線；

步驟204，保存：中央控制器的保存模塊存儲啁啾特性曲線；

步驟205，判定模塊進行啁啾特性判斷：判定模塊監測啁啾特性曲線，當啁啾特性曲線為與時間軸平行的直線時，則判定脈沖信號發生裝置輸出的微波脈沖不具有啁啾特性；當啁啾特性曲線為不與時間軸平行的直線或曲線時，則判定脈沖信號發生裝置輸出的微波脈沖信號具有啁啾特性；

步驟206，顯示：顯示器同時顯示啁啾特性曲線和判定模塊的判定結果，判定模塊的判定結果為“不具有啁啾特性”或“具有啁啾特性”。

3.如權利要求2所述的一種實時微波脈沖啁啾檢測裝置實施的檢測方法，其特征在于：步驟201中毛刺B₂的濾除方法為：在毛刺所對應的頻率點前、后分別連續地取q個頻率點，包括毛刺所對應的頻率點在內，令頻譜B₁中2q+1個頻率點所對應的縱坐標值為零，即可濾除毛刺B₂。