[發明專利]一種基于FFT的定向音頻信號檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201711478223.9
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN107948863A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 張喜紅;蔡松平;孫小美
• 申請（專利權）人: 陜西烽火電子股份有限公司
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙)61218
• 代理人: 惠文軒

技術領域

本發明屬于無線電定位定向儀技術領域，尤其涉及一種基于FFT的定向音頻信號檢測裝置及方法。

背景技術

定向儀是重要的導航設備，它可以對無線電來波信號進行連續跟蹤定向；主要用于接收VHF/UHF頻段的垂直極化信號，并提供相關的方位信息。它與綜合顯示設備一起組成自動定向系統，實現定向儀的定向任務等。

當定向儀接收到目標發射源方位來的射頻信號時，能準確定位，輸出數字方位信號，完成定向儀的定位功能；現有技術中，定向儀飛行員通過耳機監聽定向音頻信號(5.68KHz)來判斷此時的定向方位信號是否有效，當監聽到明顯的音頻信號時判斷為有效方位信號；當監聽到的是噪聲時判斷為無效方位信號，因此，現有技術通過人為判斷是否為有效方位信號時，要求監聽人員具備較高的技術水平，且浪費人力物力。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種基于FFT的定向音頻信號檢測裝置及方法，能夠自動判斷定向儀得到的方位信號是否有效，且當方位信號無效時，不輸出方位信號。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現。

技術方案一：

一種基于FFT的定向音頻信號檢測裝置，所述定向音頻信號檢測裝置包括：定向天線、定向器以及顯示器；所述定向器包含：接收單元和控制單元；

其中，所述定向天線的射頻輸出端與所述接收單元的射頻輸入端連接，所述接收單元的音頻輸出端分別與所述定向天線的音頻輸入端和控制單元的音頻輸入端連接，所述定向天線的方位信號輸出端與所述控制單元的方位信號輸入端連接，所述控制單元的數據輸出端與顯示器的數據輸入端連接；

所述控制單元包含：依次連接的三相A/D轉換模塊、音頻A/D轉換模塊、FPGA模塊和DSP信號處理模塊，所述三相A/D轉換模塊的信號輸入端作為控制單元的音頻輸入端與所述定向天線的音頻輸入端連接，所述DSP信號處理模塊的輸出端作為控制單元的數據輸出端與所述顯示器的數據輸入端連接。

本發明技術方案一的特點和進一步的改進為：

(1)所述三相A/D轉換模塊采用SDC2904-2112-D芯片實現。

(2)所述音頻A/D轉換模塊采用AD9780芯片實現。

(3)所述FPGA模塊采用EP3C10F256芯片實現。

(4)所述DSP信號處理模塊采用TMS320VC5509A芯片實現。

(5)設置定向音頻信號的頻率為f；

所述定向天線，用于接收空間中的射頻信號，將所述射頻信號進行調制得到射頻調制信號，并將所述射頻調制信號發送給定向器的接收單元，所述射頻調制信號與天線掃描的基準信號之間存在一個相位差；

所述定向器的接收單元，用于對所述射頻調制信號依次進行選頻、變頻、放大和檢波處理，得到帶方位的音頻信號，并將所述帶方位的音頻信號分別發送給控制單元和定向天線；

所述定向天線，還用于將所述帶方位的音頻信號依次進行放大、濾波和鑒相處理，得到模擬方位信號，并將所述模擬方位信號發送給定向器的控制單元；

所述定向器的控制單元，用于將所述模擬方位信號轉換為數字方位信號，得到所述射頻信號的發射方位信息；

所述定向器的控制單元，還用于將所述帶方位的音頻信號轉換為帶方位的數字音頻信號，對所述帶方位的數字音頻信號進行采樣得到采樣數據，并對所述采樣數據進行FFT變換得到采樣數據的幅頻特性曲線，根據所述采樣數據的幅頻特性曲線判斷在預設的幅度門限范圍內是否存在頻率f，若存在，則所述控制單元輸出所述射頻信號的發射方位信息，否則，控制單元輸出無有效目標信號的信息。

(6)所述控制單元中的三相A/D轉換模塊，用于將所述模擬方位信號轉換為數字方位信號，得到所述射頻信號的發射方位信息；

所述控制單元中的音頻A/D轉換模塊，用于將所述帶方位的音頻信號轉換為帶方位的數字音頻信號，并將所述帶方位的數字音頻信號發送給FPGA模塊；

所述控制單元中的FPGA模塊，用于對所述帶方位的數字音頻信號進行采樣得到采樣數據，并將所述采樣數據發送給DSP信號處理模塊；

所述控制單元中的DSP信號處理模塊，用于對所述采樣數據進行FFT變換得到采樣數據的幅頻特性曲線，根據所述采樣數據的幅頻特性曲線判斷在預設的幅度門限范圍內是否存在頻率f，若存在，則輸出所述射頻信號的發射方位信息，否則，輸出無有效目標信號的信息。

技術方案二：