[發(fā)明專(zhuān)利]一種多路射頻直采的超寬帶壓縮感知系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110497980.0
• 申請(qǐng)日: 2021-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113242192B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈕浪;陳斯;魏偉;申曉亮;楊清山
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都空間矩陣科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L25/02
• 分類(lèi)號(hào): H04L25/02;H04L25/03
• 代理公司: 重慶敏創(chuàng)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 50253
• 代理人: 陳千

本發(fā)明涉及電磁信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種多路射頻直采的超寬帶壓縮感知系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括信號(hào)接收模塊、調(diào)制壓縮模塊和計(jì)算模塊。該系統(tǒng)采用信號(hào)接收模塊對(duì)脈寬在10ns～100ns之間、帶寬在0.8GHz～18GHz之間的原始窄脈沖信號(hào)進(jìn)行多路射頻直采，采用調(diào)制壓縮模塊進(jìn)行寬帶調(diào)制和ADC互質(zhì)采樣，采用計(jì)算模塊同時(shí)實(shí)現(xiàn)頻率的計(jì)算和幅度的計(jì)算，進(jìn)一步合成高精度PDW參數(shù)(脈沖描述字，包括頻率、幅度、脈寬、周期)，從而實(shí)現(xiàn)了帶寬在0.8G～18GHz之間、脈寬在10ns～100ns之間的猝發(fā)式窄脈寬信號(hào)檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明，本感知系統(tǒng)及方法的頻率測(cè)量誤差不超過(guò)10MHz，幅度測(cè)量誤差不超過(guò)1dB。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及RF信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多路射頻直采的超寬帶壓縮感知系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有電磁信號(hào)檢測(cè)技術(shù)主要是信道化檢測(cè)，也就是將1GHz的帶寬劃分為若干的子信道進(jìn)行檢測(cè)。目前信道化接收機(jī)的瞬時(shí)檢測(cè)帶寬一般為1GHz，檢測(cè)的最小脈寬適應(yīng)性為100ns，無(wú)法適用于更大帶寬和更小脈寬的檢測(cè)場(chǎng)景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種多路射頻直采的超寬帶壓縮感知系統(tǒng)及方法，解決的技術(shù)問(wèn)題在于：如何檢測(cè)更大帶寬和更小脈寬的射頻信號(hào)。

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種多路射頻直采的超寬帶壓縮感知系統(tǒng)，包括信號(hào)接收模塊、調(diào)制壓縮模塊和計(jì)算模塊；

所述信號(hào)接收模塊用于接收脈寬在10ns～100ns之間、帶寬在0.8GHz～18GHz之間的1路原始窄脈沖信號(hào)，并將其放大功分為多路子窄脈沖信號(hào)輸入至所述調(diào)制壓縮模塊；

所述調(diào)制壓縮模塊用于對(duì)每一路子窄脈沖信號(hào)先后進(jìn)行寬帶調(diào)制和ADC采樣，輸出多路數(shù)字調(diào)制信號(hào)至所述計(jì)算模塊；

所述計(jì)算模塊用于對(duì)接收的多路數(shù)字調(diào)制信號(hào)進(jìn)行處理，得到所述窄脈沖信號(hào)的PDW參數(shù)。

該系統(tǒng)采用信號(hào)接收模塊對(duì)脈寬在10ns～100ns之間、帶寬在0.8GHz～18GHz之間的原始窄脈沖信號(hào)進(jìn)行多路射頻直采，采用調(diào)制壓縮模塊進(jìn)行寬帶調(diào)制和ADC互質(zhì)采樣，采用計(jì)算模塊同時(shí)實(shí)現(xiàn)頻率的計(jì)算和幅度的計(jì)算，進(jìn)一步合成高精度PDW參數(shù)(脈沖描述字，包括頻率、幅度、脈寬、周期)，從而實(shí)現(xiàn)了帶寬在0.8G～18GHz之間、脈寬在10ns～100ns之間的猝發(fā)式窄脈寬信號(hào)檢測(cè)。

優(yōu)選的，所述調(diào)制壓縮模塊包括多個(gè)寬帶調(diào)制電路，以及與多個(gè)寬帶調(diào)制電路一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)ADC轉(zhuǎn)換電路，每條通道上的寬帶調(diào)制電路和ADC轉(zhuǎn)換電路用于對(duì)輸入的子窄脈沖信號(hào)先后進(jìn)行寬帶調(diào)制和ADC轉(zhuǎn)換，從而得到多路數(shù)字調(diào)制信號(hào)；多個(gè)ADC轉(zhuǎn)換電路的采樣率互質(zhì)；每一路寬帶調(diào)制電路將模擬帶寬擴(kuò)展至18GHz。

優(yōu)選的，所述計(jì)算模塊設(shè)有頻率計(jì)算子模塊，所述頻率計(jì)算子模塊用于根據(jù)余數(shù)定理對(duì)接收的多路數(shù)字調(diào)制信號(hào)進(jìn)行頻率計(jì)算，得到原始窄脈沖信號(hào)的頻率。多個(gè)ADC轉(zhuǎn)換電路的每個(gè)采樣率對(duì)應(yīng)一個(gè)奈奎斯特周期，因?yàn)檫@些采樣率都是互質(zhì)的，通過(guò)余數(shù)定理可解算頻率位于哪個(gè)奈奎斯特周期內(nèi)，進(jìn)一步得到頻率值。

優(yōu)選的，所述計(jì)算模塊設(shè)有幅度計(jì)算子模塊，該幅度計(jì)算子模塊包括通道選擇單元、DDC濾波單元、平方率檢波單元和幅度求取單元；

所述通道選擇單元用于根據(jù)選擇策略在接收的多路數(shù)字調(diào)制信號(hào)中選擇一路輸入至所述DDC濾波單元；

所述DDC濾波單元、所述平方率檢波單元和所述對(duì)數(shù)計(jì)算單元用于對(duì)所選數(shù)字調(diào)制信號(hào)先后進(jìn)行DDC濾波、平方運(yùn)算和對(duì)數(shù)運(yùn)算，得到所述原始窄脈沖信號(hào)的幅度。

優(yōu)選的，所述選擇策略為：選取頻率初始值離帶寬中心位置最近的數(shù)字調(diào)制信號(hào)，使測(cè)得的幅度值精度更高。