[發明專利]一種測量磁控管發射頻率的方法

有效

• 申請號: 202010783598.1
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111896922B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 徐達龍;王昊;王巖;徐文文;權雙龍
• 申請（專利權）人: 南京雷鷹電子科技有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01R23/02
• 代理公司: 南京德銘知識產權代理事務所(普通合伙) 32362
• 代理人: 奚鎏

一種測量磁控管發射頻率的方法，包括：將磁控管發射的射頻信號下變頻后采用時域鑒相法和Cordic算法獲取初測頻率；將初測頻率下變頻后采用時域鑒相法和Cordic算法獲取精測頻率；初測頻率、精測頻率和信號中心頻率之和為磁控管發射頻率。

技術領域

本發明涉及一種信號處理技術，特別是一種測量磁控管發射頻率的方法。

背景技術

磁控管發射機是使用磁控管作為微波功率器件的一種雷達發射機，是用來產生大功率微波振蕩的微波電子管。磁控管具有輸出功率大、效率高、尺寸小、工作電壓低、重量輕、成本低等優點。然而，磁控管發射機雖然優點眾多，卻也有著很嚴重的不足之處，即頻率穩定度和相位穩定度差。由于磁控管是機械結構，在受到一些外力作用時(諸如抖動，沖擊等)、或者在諧振的過程中，調諧機構會發生偏移，最終會導致磁控管產生的頻率發生極大的波動，這就是其頻率穩定度差的主要原因。

頻率穩定度差的問題會對雷達產生很大的影響，例如，雷達發射機的發射頻率穩定度差對于動目標檢測體制的雷達來說就有很直接的兩種影響：其一，影響了雷達在強雜波背景下改善對動目標的辨別能力；其二，在雷達進行雜波處理的過程中產生不該有的剩余雜波，使得雷達的抗雜波能力變得極差。對于原子鐘的頻率綜合器來說，就會導致原子鐘產生的頻率不夠準確，影響性能。

科學家利用跳頻自頻調信號處理機改善磁控管發射機輸出頻率穩定度差的現象，跳頻自頻調信號處理機的研制第一步就是需要測量出磁控管發射機的發射頻率，對于一些雷達系統，諸如火控雷達、空域警戒雷達等都采用了捷變頻技術，這樣做的目的是為了減小被敵方雷達截獲的概率，增強雷達系統的抗干擾能力。如果己方雷達的載波頻率是一個完全隨機的量，那么被截獲的概率就更小，此時需要一個瞬時測頻計跟蹤己方雷達的載頻，準確地測出在各個脈寬內的載波頻率值，以獲得準確的相干解調碼，這就對測頻的精度提出了更高的要求。

發明內容

本發明的目的在于一種測量磁控管發射頻率的方法，包括：將磁控管發射的射頻信號下變頻后采用時域鑒相法和Cordic算法獲取初測頻率；將初測頻率下變頻后采用時域鑒相法和Cordic算法獲取精測頻率；初測頻率、精測頻率和信號中心頻率之和為磁控管發射頻率。

進一步地，初測頻率獲取還包括：對磁控管發射的射頻信號進行采樣轉換為數字電信號；對數字電信號進行下變頻處理將信號頻譜搬移到基帶；對基帶信號采用時域鑒相法和Cordic算法獲取基帶信號的初測頻率。

進一步地，對基帶信號采用時域鑒相法和Cordic算法獲取基帶信號的初測頻率包括：對相鄰采樣數據進行相位差分處理獲得相位差；對部分采樣數據得到的相位差進行積累后求平均；對相位差和積累數據的平均值采用Cordic算法獲得初測頻率。

進一步地，初測頻率f₁根據下式獲取

其中，f_s為采樣頻率，R₁為積累數據的平均值，N為積累數據的個數，x₁(n)為第n個采樣數據，Im(R₁)、Re(R₁)分別為R₁的實部、虛部。

進一步地，精測頻率獲取中還包括低通濾波獲取混頻后更靠近0頻的信號頻率。

進一步地，采用時域鑒相法和Cordic算法獲取最終頻率包括：對相鄰采樣數據進行相位差分處理獲得相位差；對部分采樣數據得到的相位差進行積累后求平均；對相位差和積累數據的平均值采用Cordic算法獲得精測頻率。

進一步地，最終頻率f₂根據下式獲取