[發(fā)明專利]基于低復(fù)雜度的chrip信號(hào)發(fā)生器的CSS發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010401709.8
• 申請(qǐng)日: 2020-05-13
• 公開（公告）號(hào): CN111669200A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚洪舟;賀宇翔;陸許明;徐永鍵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué);中山大學(xué)花都產(chǎn)業(yè)科技研究院
• 主分類號(hào): H04B1/69
• 分類號(hào): H04B1/69;H04B1/04;H04W4/80
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 張金福

1.基于低復(fù)雜度的chrip信號(hào)發(fā)生器的CSS發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：構(gòu)建Chirp信號(hào)發(fā)生器；

S2：通過控制單元CU產(chǎn)生可調(diào)的Chirp組合信號(hào)，作為Chirp信號(hào)發(fā)生器的輸入；

S3：Chirp信號(hào)發(fā)生器根據(jù)Chirp組合信號(hào)，生成同相的y[n]_real和正交的y[n]_image，并通過加法器組合在一起產(chǎn)生所需的規(guī)格的Chirp信號(hào)；

S4：通過脈沖整形濾波器對(duì)Chirp信號(hào)進(jìn)行整形濾波，減少Chirp擴(kuò)頻信號(hào)的頻譜成分帶外泄露；

S5：通過采用正交調(diào)制器把整形濾波后的Chirp信號(hào)上變頻到通帶，然后通過一對(duì)DAC將輸入的Chirp信號(hào)采樣點(diǎn)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，由功率放大器進(jìn)行信號(hào)發(fā)射。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低復(fù)雜度的chrip信號(hào)發(fā)生器的CSS發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在所述步驟S1中，所述Chirp信號(hào)發(fā)生器包括頻率累加器、頻率調(diào)制模塊、相位累加器和向量旋轉(zhuǎn)器；其中：

頻率累加器通過反復(fù)的累加頻率輸入步進(jìn)字freq_step產(chǎn)生一個(gè)頻率斜坡函數(shù)；

頻率調(diào)制模塊用于對(duì)頻率斜坡函數(shù)進(jìn)行調(diào)制，得到頻率采樣值；

頻率采樣值作為相位累加器的輸入，通過累加生成Chrip信號(hào)的相位采樣點(diǎn)；

將相位采樣點(diǎn)輸入向量旋轉(zhuǎn)器中，由向量旋轉(zhuǎn)器進(jìn)行Chrip信號(hào)相位旋轉(zhuǎn)，輸出Chrip信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于低復(fù)雜度的chrip信號(hào)發(fā)生器的CSS發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，在所述步驟S3中，Chirp信號(hào)發(fā)生器生成Chrip信號(hào)的過程具體為：

S31：Chirp信號(hào)發(fā)生器在控制單元CU接收Chirp組合信號(hào)，Chirp組合信號(hào)包括頻率控制字信號(hào)Step_freq，代表Chirp信號(hào)頻率的增量，用來(lái)控制頻率斜坡函數(shù)的斜率；Chirp方向控制器C_dir，用來(lái)控制Chirp信號(hào)的方向：當(dāng)取“+”號(hào)時(shí)，表示Chirp信號(hào)的瞬時(shí)頻率隨著時(shí)間而增加，為上掃頻Chirp信號(hào)，即Up-Chirp；當(dāng)取“-”號(hào)時(shí)，表示Chirp信號(hào)的瞬時(shí)頻率隨著時(shí)間而減少，為下掃頻Chirp信號(hào)，即Down-Chirp；中心頻率控制信號(hào)Center_freq，代表Chirp信號(hào)的中心頻率大小，用來(lái)控制Chirp信號(hào)的中心頻率；擴(kuò)頻因子控制信號(hào)Sf，代表Chirp信號(hào)擴(kuò)頻因子的個(gè)數(shù)，用來(lái)控制Chirp信號(hào)的擴(kuò)頻因子大小；帶寬控制信號(hào)Bw，代表Chirp信號(hào)的帶寬，用來(lái)控制Chirp信號(hào)的帶寬大小以及一個(gè)輸入向量x[n]，代表調(diào)制信號(hào)，輸入向量與產(chǎn)生的Chirp信號(hào)相乘能夠?qū)hirp信號(hào)的幅度和相位進(jìn)行調(diào)制；

S32：控制單元CU輸出的Step_freq控制信號(hào)輸入到頻率累加器中，輸出一個(gè)隨時(shí)間線性增長(zhǎng)的頻率函數(shù)；

S33：頻率累加器生成的頻率斜坡函數(shù)經(jīng)過頻率調(diào)制模塊得到被調(diào)制的頻率采樣值；

S34：頻率采樣值輸入到相位累加器生成Chirp信號(hào)的相位采樣點(diǎn)；相位累加器由加法器和相位累加寄存器組成；相位累加器對(duì)調(diào)制后的頻率采樣函數(shù)進(jìn)行離散積分得到Chirp信號(hào)的相位采樣點(diǎn)的表達(dá)式：

式中：

M＝2^SF＝Bw×T_sub是擴(kuò)頻因子,其中Bw為Chirp信號(hào)帶寬，T_sub是chirp符號(hào)的周期；

是過采樣因子，其中F_sys是系統(tǒng)時(shí)鐘頻率；

n∈[0,ML-1]，其中ML＝T_sub×F_sys為時(shí)域采樣點(diǎn)的下標(biāo)；在數(shù)學(xué)表達(dá)上，相位累加器代表了生成Chirp信號(hào)方程的主求和項(xiàng)；

S35：向量旋轉(zhuǎn)器在輸入相位采樣點(diǎn)和矢量x[n]的控制下進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)。