CN102546052A - 自适应门限控制和参数统计测量技术及实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自适应门限控制和参数统计测量技术及实现方法。该技术主要适用于被动探测(侦察、电子战)等领域中的信号检测及参数提取，处理流程是：首先对接收机输出的噪声加目标辐射信号进行正交变换，求模和相位。对求模的结果进行统计平均计算近似噪声电平均值；根据一定虚警率的要求，自动确定门限和噪声电平均值的关系；然后对输入信号求模后的结果与自适应门限进行比较，得到一次检测结果；根据一次检测结果重新计算得到二次检测门限，再用二次检测门限对输入信号进行二次检测。本发明利用二次检测门限对信号进行二次检测的方法，提高信号参数提取性能，在电子侦察、电子战等领域具有广阔的应用前景。

Description

自适应门限控制和参数统计测量技术及实现方法
技术领域
本发明属于电子战、侦察领域复杂密集电磁环境中的自动信号检测技术，采用自适应门限和信号二次检测技术来提高信号参数的测量精度。
背景技术
在被动探测系统的目标信号检测和参数估计中，首先要对接收到的目标信号进行检测和去噪处理，然后才能进行后续的信号处理和数据处理。检测方法的选择非常重要，它将直接影响到接收机的灵敏度及后续的处理结果。
在被动探测系统接收机中，输出信号可能是有用的目标信号，也可能是噪声和各类干扰信号，由于信号不可预知，所以也就不可能设计一种固定的门限进行信号检测，来获得最优的信号检测效果。为此在被动探测接收机中必须采用具有可变门限的监测系统来检测和区分目标信号与噪声信号。
在数字化的被动探测接收机中，输入的信号是数字化的，可以方便的进行缓存和运算，有利于各种算法的实施。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于自适应门限控制和参数统计测量技术及实现方法。
采用自适应门限控制技术，可以根据外部噪声的变化自动的调节门限值，减小了噪声干扰对信号检测的影响。
采用参数统计测量技术，可以根据被检测信号电平的统计均值产生二次检测门限，然后对信号进行二次检测，提高信号参数的测量精度。
实现本发明目的的技术解决方案为：
首先对接收机噪声干扰信号进行统计得出动态的“基底”信号均值，根据一定虚警率的要求，确定门限和“基底”信号均值的关系，产生自适应检测门限；利用自适应门限对信号进行一次检测；再利用一次检测结果和信号求模的延迟产生二次检测门限，利用二次检测门限对信号求模的延迟进行二次检测。
本发明在自适应门限产生时，要对噪声和干扰信号进行统计平均，如果我们要检测的“有用”信号也参与进来，就会对“基底”信号均值产生很大影响，为此需要自动对有用信号进行判断和滤除。
本发明在基于FPGA的硬件平台上，采用VHDL语言编程，实时实现了该统计测量算法并应用于工程实际。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：一次检测门限电平随着噪声电平而变化，同时对信号进行了二次检测，提高了参数的检测精度，且其工程实现简单，在基于FPGA的硬件平台上可以实现实时处理。该方法具有实时性好、参数检测精度高的特点。。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1是基于自适应门限控制和参数统计测量技术工作流程图；
图2是基于自适应门限控制和参数统计测量技术VHDL程序实现流程图，是本发明VHDL程序实现流程图。
具体实施方式
本发明基于自适应门限控制和参数统计测量技术及实现方法具体实施步骤为，参见图2：
首先对输入的IQ信号求模，对求模结果进行噪声电平统计均值，根据虚警率的要求产生自适应检测门限。在自适应检测门限产生时，为了减小高电平有用信号对自动门限的影响，在此采用先比较‘N个求模结果均值’和‘噪声电平均值’的大小，如果求模均值不小于M倍的噪声电平均值，则求模均值不参与噪声电平统计；如果求模均值小于M倍的噪声电平均值，则噪声电平均值＝噪声电平均值与求模均值的加权求和，两个均值的加权系数和为1。
然后利用自适应门限对求模信号进行一次检测，同时对输入的求模信号进行两级延时缓存，延时的时钟周期数为2N个时钟，对第一级延时内的信号统计均值，如果一次检测结果的连续过门限时钟周期数大于2N×2-2，则取第一级延时的信号均值的一半作为二次检测门限值，对第二级延时输出信号进行二次检测，得到最终检测结果。

Claims (2)

1.一种基于自适应门限控制和参数统计测量技术及实现方法，其特征在于：采用基于时域自适应门限和二次门限相结合的检测信号参数的方法，能较精确地检测出信号的脉宽和起止时刻，该方法算法简单，很适合用FPGA实现。
2.一种实现权利要求1所述的基于自适应门限控制和参数统计测量技术在基于FPGA的硬件平台上采用VHDL语言编程实现的检测系统，其特征在于：首先对IQ信号求模之后的自适应检测门限的生成：在没有信号、只有噪声和干扰的时间段进行均值统计，得出动态的“基底”信号均值，根据一定虚警率的要求，确定门限和“基底”信号均值的关系，然后对求模后的信号进行一次检测，利用一次检测的过门限结果产生二次检测门限；然后利用二次检测门限对求模后的延迟信号进行精确的测量。
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