CN104345298A - 匹配相关积分降采样包络检波方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于匹配相关积分降采样的包络检波方法及系统，所述方法包含：步骤101）基于奈奎斯特采样定理，以采样频率f_s和采样时间t_samp对中心频率为f的载波信号进行采样，得到N个离散数据；步骤102）生成频率为f的正弦或余弦信号，并依据采样频率f_s和积分时间t_i对正弦或余弦信号进行采样，得到N_samp个采样的离散数据；再将正弦样本集合中的元素进行M次圆周移位，共得到M个移位样本信号集合；步骤103）从N个离散数据中选择N_samp个连续的离散数据与正弦样本集合和M个移位样本信号集合分别进行点积，得到“M+1”个点积值，取这些点积值的最大值作为该N_samp个离散数据所对应的包络值；重复步骤103）若干次，得到若干组N_samp个连续的离散数据的包络值，完成检波。

Description

匹配相关积分降采样包络检波方法及系统

技术领域

本发明涉及检波领域，具体涉及匹配相关积分降采样包络检波方法及系统。

背景技术

在声纳、雷达及无线电通信等系统中，由于传感器、天线等条件的限制，在发射机端，需要将低频有用信号调制到高频信号进行传递或采用高频信号进行目标探测；同样，在接收机端，需要将调制在高频信号中的低频信号或目标信息解调出来。传统的解调采用模拟检波的方式实现，而随着数字信号处理（DSP）技术和模数转换（A/D）技术的发展，通用性、灵活性较差的模拟检波正逐步被数字检波所代替。数字检波需要对载波信号进行采样，而载波信号频率一般比调制信号频率要高很多。以不低于载波最高频率两倍的采样率得到的采样数据，相对于实际需要是冗余的，在不损失有用信息的前提下，可以对采样数据进行降采样，从而降低后续数据处理量和数据存储空间。

现有的数字包络检波方法主要有：

1、绝对值包络检波

对载波信息进行奈奎斯特采样或过采样，对所有采样数据进行绝对值运算，然后对绝对值后的数据进行低通滤波，滤掉高频分量，即得到最终包络检波数据。

2、平方包络检波

对载波信息进行奈奎斯特采样或过采样，对所有采样数据进行平方运算，然后对平方运算后的数据进行低通滤波，滤掉高频分量，即得到最终包络检波数据。

现有的主要降采样技术有：1、固定间隔抽样：以所需要降低的点数为间隔，对采样数据进行抽样。

2、多点求和：对采样数据以所需要降低的点数为间隔分段，然后对每段求和为当前段新采样值。

3、多点取平均：对采样数据以所需要降低的点数为间隔分段，然后取每段数据的均值为当前段新采样值。

现有数字包络检波技术缺点：由于载波频率一般远高于调制信号频率，以不低于奈奎斯特采样频率的采样率得到的采样数据，往往是冗余的，为了降低后续处理量和存储量，需要对初始采样数据进行降采样。而传统的绝对值检波或平方检波，在绝对值检波或平方检波后，高斯噪声分布变为均值大于零的非高斯分布，此时已无法通过求和积分等方法进行噪声抑制和信噪比提高。

现有降采样技术缺点：1）固定间隔抽样、多点求和、取平均等方法多为检波后降采样。高斯噪声检波（取绝对值或平方）后的均值大于零，无法通过求和等抑制噪声。检波后降采样的缺点是没有在降采样的同时，通过积分抑制噪声、提高信噪比。2）匹配滤波虽然具有噪声抑制功能，但其需要明确知道信号的形式（频率、时长等），积分时间与信号脉冲长度相同，滤波后数据量没有降低，数据中仍存在着大量不完全匹配数据（对检测器来说是一种干扰）。

发明内容

本发明的目的在于，为克服上述技术问题，本发明提供了匹配相关积分降采样包络检波方法及系统。

为了解决包络检波时载波信号中的高斯噪声干扰和载波信号采样后的数据冗余问题，本发明提供一种基于匹配相关积分降采样的包络检波方法，所述方法包含：构造与待检波的载波信号频率相同的样本信号，并对构造的样本信号移位获得若干相位不同的移位样本信号；将一段待检波的载波信号与构造的样本信号和样本移位信号进行点积，并将最大的点积值作为这段待检波信号的包络值，并依此获得各段载波信号的包络值；完成检波。其中，当一段待检波的载波信号为模拟信号时，所述点积指检波信号与样本信号和样本移位信号相乘后再积分；当一段待检波的载波信号为离散信号时，所述点积指将离散载波信号与样本或样本移位信号的离散信号相乘再求和。如：载波离散信号M＝{m(1),m(2)...m(N_samp)}，样本离散信号N＝{n(1),n(2)...n(N_samp)}，那么载波信号M和样本信号N的点积为： $M\·N=\underset{j=1}{\overset{N_{\mathrm{samp}}}{\mathrm{\Σ}}}m\left(j\right)\×n\left(j\right),$ 其中Σ为取总和符号。

当对载波信号进行数字化处理后，上述方法具体包含如下步骤：

步骤101）基于奈奎斯特采样定理，以采样频率f_s和采样时间t_samp对中心频率为f的载波信号进行采样，得到N个离散数据；

步骤102）生成频率为f的正弦或余弦信号，并依据所述采样频率f_s和积分时间t_i对生成的正弦或余弦信号进行采样，得到N_samp个采样的离散数据，这些采样得到的离散数据组成正弦样本集合；再将正弦样本集合中的元素进行M次圆周移位，共得到M个移位样本信号集合；

步骤103）从所述N个离散数据中选择N_samp个连续的离散数据与正弦样本集合和M个移位样本信号集合分别进行点积，得到“M+1”个点积值，取这些点积值的最大值作为该N_samp个离散数据所对应的包络值；

后移选定的N_samp个连续的离散数据，并对移位后的离散数据重复上述取包络值的步骤，直至得到若干组N_samp个连续的离散数据的包络值，完成检波；

其中，N_samp为：N_samp＝f_s*t_i；所述采样时间t_samp的值不小于积分时间t_i的值；上述的正弦信号也能够由余弦信号代替。

上述采样频率f_s满足f_s≥2f。

上述步骤102）进一步包含：

步骤102-1）根据载波频率f产生正弦信号设定正弦信号的初始相位；

步骤102-2）以采样频率f_s和积分时间t_i对正弦信号进行采样t_i，得到N_samp个离散数值组成的正弦样本集合，

其中，积分时间t_i≥1/f，即不小于载波信号周期；正弦信号的频率为f，即与载波频率相同；针对正弦信号的采样频率为f_s，即与所处理载波信号的采样频率相同；正弦信号的时长为积分时间t_i；正弦样本集合包含的点数N_samp＝f_s*t_i；

步骤102-3）对产生的正弦样本集合进行“N_samp-1”次圆周移位，得到“N_samp-1”个圆周移位后的样本集合；

其中，圆周移位后的各样本集合包含的数据点数与正弦样本集合的点数相同，均为N_samp个；正弦样本集合与圆周移位样本集合的个数共有N_samp个，且“N_samp-1”个圆周移位样本集合分别为正弦样本集合圆周移1位,2位,...(N_smap-1)位得到的；圆周移位的定义为：一个有限长序列x(n)的圆周移位是指用它的点数N2为周期，将其延拓成周期序列将周期序列加以移位，然后取主值区间上的序列值，该主值区间为n＝0到n=N2-1。

上述步骤103）进一步包含如下步骤：

步骤103-1）取所述N个离散数据的第1个到第“N_samp”个采集的共N_samp个离散数据作为第一积分段数据，该第一积分段数据分别与正弦样本集合及其圆周移位样本信号集合中的离散数据进行点积，共得到N_samp个点积值，取N_samp个点积值中的最大值作为第一积分段数据对应的包络值；

步骤103-2）将第一积分段的N_samp个离散数据的第一个数据作为参照，以跳动窗的形式跳动若干位得到得到第二积分段数据，其中，跳动窗窗口大小为N_samp，每次跳动位数skip满足1≤skip≤N_samp；

将第二积分段数据与正弦样本集合及其圆周移位样本信号集合的数据进行点积，共得到N_samp个点积值，并取N_samp个点积值中的最大值作为当前N_samp个载波数据的包络值，即作为第二积分段数据对应的包络值；

以此类推，以跳动窗的形式，取第三积分段数据，第四积分段数据……，并对取得的各积分段数据作相同的处理、取包络值，直到最后N_samp个载波数据取包络值后结束。

在应用上述技术方案时，为了进一步解决宽带载波信号的匹配积分降采样检波和载波信号频率可能存在偏移(如多普勒偏移)等问题，本发明还提供如下改进方案：当载波为宽带时，将宽带载波频带分为N_sub个子载波频带，分别对每个子载波频带的中心频率进行相关积分包络检测，然后取相同积分时间段内的N_sub个子载波频带的相关积分包络值的和为本积分时间段内的最终包络值。

为了实现上述方法，本发明提供一种基于相关积分降采样的包络检波系统，所述检波系统包含：

样本数据获取模块，根据载波频率、载波采样频率和积分时间生成正弦样本信号及其圆周移位样本信号；其中，样本信号个数为载波采样频率乘以积分时间，样本频率与载波信号的频率相同，样本数据的时长与积分时长相同；

积分段划分输出模块，用于将采用后的离散载波数据分段，得到各积分数据段；

包络值获取模块，用于将得到的各积分数据段分别与正弦样本信号数据及其圆周移位样本信号进行点积，取最大点积值为每段积分数据的包络值。

上述积分数据段采用跳动窗的方式获得；

其中，跳动窗窗口大小为N_samp，跳动位数skip满足1≤skip≤N_samp。

上述系统还包含采样输出模块，用于对载波信号进行采样，并将采样得到所有离散值信号输出模块进行分段。

此外，基于与上述方案相同的发明构思，本发明还提供针对模拟载波信号的基于匹配相关积分降采样的包络检波方法，所述方法包含：

步骤201）根据载波信号频率、积分时间，产生一组不同初始相位的频率为载波信号频率、时长为积分时间的正弦样本信号；

步骤202）将一段时间的载波信号与多路不同相位正弦样本信号的相乘，并对此乘积信号进行积分，其中积分时间即步骤201）中所述的积分时间；

步骤203）对载波信号与不同相位正弦样本信号乘积积分值进行采样，取其中的最大值为当前时间段的载波信号的包络检波值；

步骤204）采用延时样本信号的方式将载波信号后移一段时间，得到新时间段的载波信号，对该新时间段的载波信号重复执行步骤202）和203），直至完成整个载波信号的检波；

其中，积分时间段载波信号的时长为积分时间；当延时时长与积分时间相同时，采用一路相乘积分电路就可实现载波信号的匹配相关积分降采样包络检波；当跳动时长小于积分时长时，须增加具有延时功能的样本信号路数，用于实现不同时间段载波信号的匹配相关积分降采样检波，比如样本信号1与时间t₀开始的载波信号进行积分，由于模拟载波信号没有存储功能，为了对时间t₁（t₁-t₀小于积分时间）开始的载波信号进行积分，那么我们必须增加1路样本信号1，在t₀时刻延时t₁-t₀时间后再与载波信号进行相乘积分，以达到同时进行两路不同时间段载波信号的匹配相关积分降采样检波。

最后，可以采用傅里叶变换实现时域信号不同频率分量的点积问题，进而本发明还提供一种基于傅里叶变换的包络检波方法，所述方法包含：

步骤301）对载波信号进行采样，采样频率不小于两倍的信号最高频率；

步骤302）对载波信号进行积分分段，各积分分段包含的数据点数为采样频率乘以积分时间；

步骤303）首先，对某个积分分段数据进行傅立叶变换；然后，对傅立叶变换后的频域数据进行带通滤波，滤除载波信号频带外的成分；最后，对带通滤波后剩余的不同频谱数据进行求和，此和即为当前积分段的包络值；

步骤304）以跳动窗的方式后移某个积分分段，得到另一积分分段数据，并针对该积分段数据重复执行步骤303），直到对载波信号完成检波处理。

本发明要解决的技术问题：1）传统数字包络检波，比如绝对值和平方检波，在检波时没有对高斯噪声进行抑制，造成信噪比较低，而包络检波后，由于高斯噪声分布变为均值大于零的非高斯分布，此时通过求和积分等已无法进行背景噪声抑制和信噪比提高；2）解决传统检波后降采样技术没有在降采样的同时，抑制高斯噪声；3）解决匹配滤波技术，只有明确知道信号形式（频率、时长等）时，才可以进行卷积，并且匹配滤波后的数据中仍然存在着大量不完全匹配的相关值（对于检测器相当干扰值），计算量、后续存储量和后续处理量都没有降低。

与现有技术相比，本发明优点：在包络检波时，通过匹配相关点积，对高斯噪声进行了抑制，提高了信噪比，积分段以跳动窗口的方式后移，当跳动位数大于1时，具有降采样功能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的离散载波数据及其积分分段示意图；

图2本发明提供的零初始相位、六个数据点数的正弦样本信号数据及其圆周移位样本信号；图2（a）是正弦样本集合示意图；图2（b）是将正弦样本集合圆周移1位得到圆周移位样本信号集合；图2（c）是将正弦样本集合圆周移2位得到圆周移位样本信号集合；图2（d）是将正弦样本集合圆周移3位得到圆周移位样本信号集合；图2（e）将正弦样本集合圆周移4位得到圆周移位样本信号集合；图2（f）是将正弦样本集合圆周移5位得到圆周移位样本信号集合；

图3本发明实施例1的图1所示的第一积分段（即积分段1）分别与图2所示正弦样本信号及其圆周移位样本信号进行点积后得到的各点积值的示意图；

图4本发明实施例1提供的离散载波信号积分段后移对应的包络值；图4（a）是基于载波采样后的离散数据以为得到的若干个积分段（积分段1，积分段2，积分段3……积分段6）；图4（b）是上述各积分段分别与正弦样本信号及其圆周移位样本信号进行点积取最大后得到的点积值，即每个积分段数据最后转化为一个包络值，六个积分段数据最后得到六个包络值；

图5本发明实施例1提供的检波处理流程图；

图6本发明实施例1的正弦样本信号及其移位信号产生的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明所述方法进行详细说明。

实施例1，

本发明提供一种基于相关积分降采样的包络检波方法，所述方法包含如下各步骤：

首先，对载波进行采样，得到离散的载波数据，根据采样频率和所要积分的时间，对离散载波数据进行积分分段，积分段可以以滑窗的方式滑移，也可以以跳窗的方式跳移，载波采样数据及其积分分段示意图如图1所示，图1中显示了第一积分分段（即，积分段1）分别跳1位和跳6位时，得到的第二积分分段（即，积分段2）的位置。

其次，基于与载波信号频率相同的正弦或余弦信号，根据载波频率、载波采样频率和积分时间，生成正弦或余弦样本集合数据及其圆周移位信号集合，所述的正弦或余弦样本集合为将正弦或余弦信号采样后得到的离散数据构成；

其中，对正弦或余弦信号的采样频率与载波信号采样频率相同；正弦信号时长为积分时长；正弦样本集合包含的点数为采样频率乘积分时长；正弦或余弦信号的初始相位不限，但为了表示方便，一般设为0或π/2；圆周移位样本信号集合包含的数据点数与正弦样本集合包含的数据点数相同，正弦样本集合及其圆周移位样本信号集合的个数与正弦样本数据点数相同，圆周移位样本信号集合分别由正弦样本集合圆周移位得到。且0初始相位、6个数据点数的正弦样本信号数据及其圆周移位样本信号数据显示如图2所示。

然后，将每个积分分段数据分别与样本数据集合中的每个样本数据进行点积，由于正弦样本集合及其圆周移位样本信号集合的相位各不相同，与积分段数据信号相位最接近的样本信号集合即为最匹配的样本数据，该最匹配的样本数据与积分段数据的点积值也最大，图3为图1中的第一积分段数据与图2中的正弦样本信号及其圆周移位样本信号的点积值显示图，其中，第一积分段与正弦样本信号的点积值为最匹配点积值。

最后，取点积值中的最大值（即最匹配点积值）为每积分段数据的包络值。离散载波信号积分段以跳6位方式后移及每个积分段对应的相关积分降采样包络检波值如图4所示，图4中积分段为跳6位方式后移，所以其降采样倍数为6，载波数据量由原来的30个点，降为检波后的5个点。

优化的，当载波为宽带时，将宽带载波频带分为N_sub个子载波频带，分别对每个子载波频带的中心频率进行相关积分降采样包络检测，然后取相同积分时间段内的N_sub个子载波频带的相关积分降采样包络值的和为本积分时间段内的最终包络值。

总之，本发明的技术方案包含的步骤如图5和图6所示，具体包含：1）在数字检波前，根据积分时间、采样率等，对载波数据进行积分分段；2）根据载波频率、载波采样率和积分时间，生成正弦样本信号及其圆周移位样本信号，正弦样本信号频率与载波频率相同；正弦样本信号的采样频率与所载波信号采样频率相同；正弦样本信号时长为积分时长；正弦样本数据点数为采样频率乘积分时长；正弦样本信号的初始相位不限，但为了表示方便，一般设为0或π/2；圆周移位样本信号的数据点数与正弦样本信号相同，正弦样本信号及其圆周移位样本信号的个数与正弦样本数据点数相同，圆周移位样本信号分别由正弦样本信号圆周移得来，如图6所示；3）将每个积分分段数据分别与样本数据组中的每个样本数据进行点积，由于正弦样本信号及其圆周移位样本信号的相位各不相同，与积分段数据信号相位最接近的即为最匹配的样本数据，其与积分段数据的点积值也最大；4）取点积值中的最大值（即最匹配点积值）为每积分段数据的包络值；5）将宽带载波频带分为N_sub个子载波频带，分别对每个子载波频带的中心频率进行相关积分降采样包络检测，然后取相同积分时间段内的N_sub个子载波频带的相关积分降采样包络值的和为本积分时间段内的最终包络值。

实施例2

本发明也可以在载波信号采样前实现，具体实施手段如下：

1）根据载波信号频率、积分时间，产生一组不同初始相位的频率为载波信号频率、时长为积分时间的正弦样本信号；

2）实现载波信号与多路不同相位正弦样本信号的乘积，并对此乘积信号进行积分，此积分时间就是1）中所说的积分时间；

3）对各路载波信号与不同相位正弦样本信号乘积积分值进行采样，取其中的最大值为当前时间段的包络检波值；

4）同样，积分信号段也可以采用滑动的方式或跳动的方式后移，窗口信号时长为积分时间，跳动时长与积分时间相同时，采用1路相乘积分就可实现，当跳动时长小于积分时长时，为了保证前一积分段数据信号相乘积分的完成，须另外增加具有延时功能的样本信号路数。

实施例3

本发明基于傅立叶变换来实现，具体实施手段如下：

1）对载波信号进行采样，采样频率不小于2倍信号最高频率；

2）对载波信号进行积分分段，积分段数据点数为采样频率乘以积分时间；

3）对积分段数据进行傅立叶变换；

4）对傅立叶变换后的频域数据进行带通滤波，滤除载波信号频带外成分；

5）对带通后不同频谱数据进行求和，此和即为当前积分段的包络值。

6）积分段同样以跳动窗的方式后移，直到载波信号处理结束。

上述的实施例1，实施例2和实施例3基于如下相同的发明构思：

1）根据载波信号的中心频率和所需要的积分时间，生成频率与载波信号频率相同、时长与积分时间相同、相位各不相同的多路正弦样本信号；

2）将时长为积分时间的载波信号与不同相位的多路正弦样本信号进行点积，相位与此段载波信号初始相位最接近的样本信号与此段载波信号最匹配，最匹配样本信号与此段载波信号的点积值也最大；

3）当环境噪声为高斯噪声时，由于高斯噪声的均值为零，并且其与所乘的样本信号不相关，所以高斯噪声与样本信号的点积近似为零；而由于载波信号与所乘的样本信号相关，其与样本信号的点积值近似为载波信号在积分时长内的能量；

4）所以，将载波信号与匹配样本信号进行点积，能够抑制高斯噪声，并且能够近似得到积分时长内的能量，由于能量值一般大于零，所以可以将载波信号在积分时长内的能量值作为此段载波的包络值；

5）由于一段信号的积分就是一段信号的黎曼和，所以对采样后的离散载波信号进行积分可以实现降采样功能。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种基于匹配相关积分降采样的包络检波方法，所述方法包含：

构造与待检波的载波信号频率相同的样本信号，并对构造的样本信号移位获得若干相位不同的移位样本信号；

将一段待检波的载波信号与构造的样本信号和样本移位信号进行点积，并将最大的点积值作为这段待检波信号的包络值，并依此获得各段载波信号的包络值；完成检波；

其中，当一段待检波的载波信号为模拟信号时，所述点积指检波信号与样本信号和样本移位信号相乘后再积分；

当一段待检波的载波信号为离散信号时，所述点积指将离散载波信号与样本或样本移位信号的离散信号相乘再求和。

2.根据权利要求1所述的基于匹配相关积分降采样的包络检波方法，其特征在于，当对载波信号进行数字处理时，所述方法具体包含：

步骤101）基于奈奎斯特采样定理，以采样频率f_s和采样时间t_samp对中心频率为f的载波信号进行采样，得到N个离散数据；

步骤102）生成频率为f的正弦信号，并依据所述采样频率f_s和积分时间t_i对生成的正弦或余弦信号进行采样，得到N_samp个采样的离散数据，这些采样得到的离散数据组成正弦样本集合；再将正弦样本集合中的元素进行M次圆周移位，共得到M个移位样本信号集合；

步骤103）从所述N个离散数据中选择N_samp个连续的离散数据与正弦样本集合和M个移位样本信号集合分别进行点积，得到“M+1”个点积值，取这些点积值的最大值作为该N_samp个离散数据所对应的包络值；

后移选定的N_samp个连续的离散数据，并对移位后的离散数据重复上述取包络值的步骤，直至得到若干组N_samp个连续的离散数据的包络值，完成检波；

其中，N_samp为：N_samp＝f_s*t_i；所述采样时间t_samp的值不小于积分时间t_i的值；上述的正弦信号也能够由余弦信号代替。

3.根据权利要求2所述的基于匹配相关积分降采样的包络检波方法，其特征在于，所述采样频率f_s满足f_s≥2f。

4.根据权利要求2所述的基于匹配相关积分降采样的包络检波方法，其特征在于，所述步骤102）进一步包含：

步骤102-1）根据载波频率f产生正弦信号设定正弦信号的初始相位；

步骤102-2）以采样频率f_s和积分时间t_i对正弦信号进行采样t_i，得到N_samp个离散数值组成的正弦样本集合，

其中，积分时间t_i≥1/f，即不小于载波信号周期；正弦信号的频率为f，即与载波频率相同；针对正弦信号的采样频率为f_s，即与所处理载波信号的采样频率相同；正弦信号的时长为积分时间t_i；正弦样本集合包含的点数N_samp＝f_s*t_i；

步骤102-3）对产生的正弦样本集合进行“N_samp-1”次圆周移位，得到“N_samp-1”个圆周移位后的样本集合；

其中，圆周移位后的各样本集合包含的数据点数与正弦样本集合的点数相同，均为N_samp个；正弦样本集合与圆周移位样本集合的个数共有N_samp个，且“N_samp-1”个圆周移位样本集合分别为正弦样本集合圆周移1位,2位,...(N_smap-1)位得到的；圆周移位的定义为：一个有限长序列x(n)的圆周移位是指用它的点数N2为周期，将其延拓成周期序列将周期序列加以移位，然后取主值区间上的序列值，该主值区间为n＝0到n=N2-1。

5.根据权利要求2或4所述的基于匹配相关积分降采样的包络检波方法，其特征在于，所述步骤103）进一步包含如下步骤：

步骤103-1）取所述N个离散数据的第1个到第“N_samp”个采集的共N_samp个离散数据作为第一积分段数据，该第一积分段数据分别与正弦样本集合及其圆周移位样本信号集合中的离散数据进行点积，共得到N_samp个点积值，取N_samp个点积值中的最大值作为第一积分段数据对应的包络值；

步骤103-2）将第一积分段的N_samp个离散数据的第一个数据作为参照，以跳动窗的形式跳动若干位得到得到第二积分段数据，其中，跳动窗窗口大小为N_samp，每次跳动位数skip满足1≤skip≤N_samp；

将第二积分段数据与正弦样本集合及其圆周移位样本信号集合的数据进行点积，共得到N_samp个点积值，并取N_samp个点积值中的最大值作为当前N_samp个载波数据的包络值，即作为第二积分段数据对应的包络值；

以此类推，以跳动窗的形式，取第三积分段数据，第四积分段数据……，并对取得的各积分段数据作相同的处理、取包络值，直到最后N_samp个载波数据取包络值后结束。

6.根据权利要求2所述的基于相关积分降采样包络检波方法，其特征在于，当载波为宽带时，将宽带载波频带分为N_sub个子载波频带，分别对每个子载波频带的中心频率进行相关积分包络检测，然后取相同积分时间段内的N_sub个子载波频带的相关积分包络值的和为本积分时间段内的最终包络值。

7.根据权利要求1所述的基于匹配相关积分降采样的包络检波方法，其特征在于，当直接对模拟载波信号处理时，所述方法具体包含：

步骤201）根据载波信号频率、积分时间，产生一组不同初始相位的频率为载波信号频率、时长为积分时间的正弦样本信号；

步骤202）将一段时间的载波信号与多路不同相位正弦样本信号的相乘，并对此乘积信号进行积分，其中积分时间即步骤201）中所述的积分时间；

步骤203）对载波信号与不同相位正弦样本信号乘积积分值进行采样，取其中的最大值为当前时间段的载波信号的包络检波值；

步骤204）采用延时样本信号的方式将载波信号后移一段时间，得到新时间段的载波信号，对该新时间段的载波信号重复执行步骤202）和203），直至完成整个载波信号的检波；

其中，积分时间段载波信号的时长为积分时间；当延时时长与积分时间相同时，采用一路相乘积分电路实现载波信号的匹配相关积分降采样包络检波；当延时时长小于积分时长时，须增加具有延时功能的样本信号路数，用于实现不同时间段载波信号的匹配相关积分降采样包络检波。

8.根据权利要求1所述的基于匹配相关积分降采样的包络检波方法，其特征在于，当采用傅里叶变换实现时域信号不同频率分量的点积时，所述方法具体包含：

步骤301）对载波信号进行采样，采样频率不小于两倍的信号最高频率；

步骤302）对载波信号进行积分分段，各积分分段包含的数据点数为采样频率乘以积分时间；

步骤303）首先，对某个积分分段数据进行傅立叶变换；然后，对傅立叶变换后的频域数据进行带通滤波，滤除载波信号频带外的成分；最后，对带通滤波后剩余的不同频谱数据进行求和，此和即为当前积分段的包络值；

步骤304）以跳动窗的方式后移某个积分分段，得到另一积分分段数据，并针对该积分段数据重复执行步骤303），直到对载波信号完成检波处理。

9.一种基于相关积分降采样的包络检波系统，该系统用于离散载波信号的包络检波，所述检波系统包含：

样本数据获取模块，根据载波频率、载波采样频率和积分时间生成正弦样本信号及其圆周移位样本信号；其中，样本信号个数为载波采样频率乘以积分时间，样本频率与载波信号的频率相同，样本数据的时长与积分时长相同；

积分段划分输出模块，用于将采用后的离散载波数据分段，得到各积分数据段；

包络值获取模块，用于将得到的各积分数据段分别与正弦样本信号数据及其圆周移位样本信号进行点积，取最大点积值为每段积分数据的包络值。

10.根据权利要求7所述的基于相关积分降采样包络检波系统，其特征在于，所述积分数据段采用跳动窗的方式获得；

其中，跳动窗窗口大小为N_samp，跳动位数skip满足1≤skip≤N_samp。