[發明專利]一種從寬帶接收信號的頻域中檢測延時差的方法

有效

• 申請號: 201810498944.4
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108768557B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 李強
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04B17/309
• 分類號: H04B17/309;H04B17/364
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明公開了一種從寬帶接收信號的頻域中檢測延時差的方法，屬于延時檢測的技術領域。本發明包括兩路接收信號的FFT處理、頻域的相關、相關幀間的平均、頻域的差分等處理步驟，實現了兩路接收信號間延時差的檢測。本發明基于頻域相關的延時差檢測，具有算法簡單、集成化程度高、可工作信噪比低、適合嵌入到設備中的優點，是對現有技術的一種重要改進。

技術領域

本發明涉及延時差檢測技術領域，特別是指一種從接收同一個寬帶信號的多個接收通道中檢測其中兩個通道間延時差的方法。

背景技術

延時差是各種雷達、聲納、航天器定位、射電天文、天線校正等系統的關鍵檢測參數，方法主要是基于時域或頻域的相關處理。在當前，針對寬帶信號的延時差檢測方法普遍具有算法復雜、實現成本較高的缺點，不適合嵌入到設備中作為低成本的附屬模塊。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種從寬帶接收信號的頻域中檢測延時差的方法，該方法能夠從較低信噪比的寬帶接收信號中進行高效的、實時的延時差檢測，該方法能夠基于FPGA、DSP、GPU或CPU等硬件進行軟件實現，可以作為附屬模塊方便地嵌入到寬帶的跟蹤接收機、天線陣元的通道校準等設備中。

基于上述目的，本發明提供的技術方案是：

一種從寬帶接收信號的頻域中檢測延時差的方法，用于從接收同一個寬帶信號的多個接收通道中檢測兩個通道之間的延時差，包括以下步驟：

(1)將同源的第一寬帶數字信號和第二寬帶數字信號分別經過相同且同步的2^N點的加窗FFT處理；

(2)對第一寬帶數字信號的FFT輸出有效區間內的所有點取復數共軛，并將第一寬帶數字信號第n點的復數共軛與第二寬帶數字信號的FFT輸出有效區間內對應的第n點S₂(n)進行復數相乘，得到相關頻譜

(3)對由各個FFT幀計算出的按照時間次序進行同頻點的累加平均，得到

(4)對累加平均后相關頻譜的所有點取復數共軛然后計算差分頻譜其中r是根據信號的種類進行調節的整數頻點相差值；

(5)對有效信號區間內的差分頻譜進行復數累加，得到Δ；

(6)根據Δ計算出第一寬帶數字信號與第二寬帶數字信號的延時差。

從上面的敘述可以看出，本發明的有益效果在于：

1、本發明使用了寬帶接收模式，由此提高了延時的檢測精度，寬帶接收對信號本身的組成沒有要求，接收信號可以是一個寬帶信號、寬帶信號的一部分，或由幾個窄帶的子信號組成；

2、本發明能夠通過調節頻點相差值進行檢測精度的調整；

3、本發明對復數累加后的結果進行延時差檢測，避免了背景技術中存在的相位卷繞與野值的判斷與剔除問題，因此算法比現有技術更加簡單；

4、本發明可以采用高速FPGA(現場可編程門陣列)、DSP(數字信號處理)芯片或GPU(圖形處理器)等高速數字芯片為硬件核心，通過軟件編程的方式實現延時差檢測，因而能方便地嵌入到其它設備中，以此原理制造的設備具有集成化程度高、體積小、結構簡單、可靠性高、容易升級等優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例中的從寬帶接收信號的頻域中檢測延時差的原理框圖；