CN108241091B - 利用频谱仪进行2fsk信号峰值搜索的方法及频谱仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法及频谱仪，其中，方法包括：利用FFT方式抓取频谱仪屏幕上的数据；在所述数据中依次查找第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值，其中，所述第一次极大值≥所述第二次极大值≥、…、≥第n次极大值，n为正整数；将所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值存储在峰值列表。

Description

利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法及频谱仪

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及2FSK(二进制频移键控)信号处理方法，具体来说就是一种利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法及频谱仪。

背景技术

在现有技术中，常规频谱仪，由于扫描速度过慢，只能通过最大保持方式显示瞬变信号(例如2FSK信号)，无法还原瞬变信号的真实波形状态。然而，现有寻找峰值点的方式一般选用冒泡法，如果在输入瞬变信号质量较差的情况下，输入瞬变信号没有明显的峰值点，普通的寻找峰值方式就很容易出现漏掉或增加峰值点的状况。

因此，本领域技术人员亟需研发一种2FSK信号峰值搜索方法，从而能够完整捕获并分析多组2FSK信号的峰值，并可将多组2FSK信号峰值按照客户设定的方式排列。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法及频谱仪，解决了现有技术利用常规频谱仪无法完整捕获并分析多组2FSK信号峰值的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的具体实施方式提供一种利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法，包括：利用FFT方式抓取频谱仪屏幕上的数据；在所述数据中依次查找第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值，其中，所述第一次极大值≥所述第二次极大值≥、…、≥第n次极大值，n为正整数；将所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值存储在峰值列表。

本发明的具体实施方式提供一种具有2FSK信号峰值搜索功能的频谱仪，包括：抓取单元，用于利用FFT方式抓取频谱仪屏幕上的数据；查找单元，用于在所述数据中依次查找第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值，其中，所述第一次极大值≥所述第二次极大值≥、…、≥第n次极大值，n为正整数；存储单元，用于将所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值存储在峰值列表。

根据本发明的上述具体实施方式可知，利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法及频谱仪、频谱仪至少具有以下有益效果：利用快速傅里叶变换(FFT)抓取频谱仪屏幕上的数据；然后查找次极大值，并将查找到的次极大值存入峰值表中，最后排序峰值表中的次极大值即得峰值点；可以更快速捕获并分析瞬态信号，并且可以同时显示并分析一定带宽内的所有瞬态信号；通过峰值常规读取方式找到宽带跳频多组2FSK信号的所有峰值点，并将峰值点分别组成多组2FSK信号进行后续的显示和分析。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。

附图说明

下面的所附附图是本发明的说明书的一部分，其绘示了本发明的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本发明的原理。

图1为本发明具体实施方式提供的一种利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法的实施例一的流程图；

图2为本发明具体实施方式提供的一种利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法的实施例二的流程图；

图3为本发明具体实施方式提供的一种具有2FSK信号峰值搜索功能的频谱仪的实施例一的示意框图；

图4为本发明具体实施方式提供的一种具有2FSK信号峰值搜索功能的频谱仪的实施例二的示意框图；

图5为本发明具体实施方式提供的一种利用常规频谱仪搜索到的2FSK信号峰值。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本发明所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本发明内容的实施例后，当可由本发明内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明内容的精神与范围。

本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。

关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。

某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。

图1为本发明具体实施方式提供的一种利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法的实施例一的流程图，如图1所示的方法可以应用到常规频谱仪中，利用快速傅里叶变换(FFT)抓取频谱仪屏幕上的数据；然后查找次极大值，并将查找到的次极大值存入峰值表中。

该附图所示的具体实施方式包括：

步骤101：利用FFT方式抓取频谱仪屏幕上的数据。采用FFT方式对2FSK(二进制频移键控)瞬态信号进行捕获，频谱仪可以显示设定带宽范围内的2FSK瞬态信号的变化情况，可以真实表现输入信号特征。

步骤102：在所述数据中依次查找第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值，其中，所述第一次极大值≥所述第二次极大值≥、…、≥第n次极大值，n为正整数。

步骤103：将所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值存储在峰值列表。

参见图1，FFT模式与扫频模式相比，可以更加快速捕获并分析2FSK瞬态信号，并且可以同时显示并分析一定带宽内的所有信号，可以找到带宽跳频多组2FSK信号的所有峰值点，不会出现漏掉或增加峰值的情况。

图2为本发明具体实施方式提供的一种利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法的实施例二的流程图，如图2所示，可以根据需要设定预设极大值，预设极大值要足够大。

该附图所示的具体实施方式中，在步骤103之前，该方法还包括：

步骤102-1：初始化所述峰值列表。即将峰值列表内的数值置0。

在步骤103之后，该方法还包括：

步骤104：对所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值进行排序。

参见图2，查找到第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值后，可以对第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值进行排序。具体来说，可以按照频率/幅度进行排序，方便直观查看。

步骤103进一步包括：设定预设极大值；根据所述预设极大值依次存储第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值。本发明的具体实施例中，预设极大值为65535。对所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值进行排序，具体包括：设定排序方式；使用冒泡法根据所述排序方式对存储的第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值进行排序。

本发明的另一个具体实施例中，步骤102进一步包括：利用三个相邻值比较法在所述数据中依次查找出多个波峰值和多个波谷值；根据多个所述波峰值和多个所述波谷值确定出第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值。

进一步地，利用三个相邻值比较法在所述数据中依次查找出多个波峰值和多个波谷值的步骤，具体包括：在所述数据中依次取第一数据、第二数据和第三数据，其中，所述第一数据和所述第二数据相邻，所述第二数据与所述第三数据相邻；如果所述第一数据小于所述第二数据，并且所述第三数据小于所述第二数据，确定所述第二数据为波峰值；如果所述第一数据大于所述第二数据，并且所述第三数据大于所述第二数据，确定所述第二数据为波谷值。

进一步地，根据多个所述波峰值和多个所述波谷值确定出第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值的步骤，具体包括：根据多个所述波峰值和多个所述波谷值在所述数据中的顺序依次排列多个所述波峰值和多个所述波谷值；查找出波峰值两侧为波谷值的波峰值；如果所述波峰值大于所述波峰值两侧的波谷值，将所述波峰值确定为次极大值。

图3为本发明具体实施方式提供的一种具有2FSK信号峰值搜索功能的频谱仪的实施例一的示意框图，如图3所示，利用快速傅里叶变换(FFT)抓取频谱仪屏幕上的数据；再设定极大值，然后查找次极大值，并将查找到的次极大值存入峰值表中。

该附图所示的具体实施方式中，2FSK信号峰值搜索装置包括：抓取单元1、查找单元2和存储单元3，其中，抓取单元1用于利用FFT方式抓取频谱仪屏幕上的数据；查找单元2用于在所述数据中依次查找第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值，其中，所述第一次极大值≥所述第二次极大值≥、…、≥第n次极大值，n为正整数；存储单元3用于将所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值存储在峰值列表。

参见图3，FFT模式与扫频模式相比，可以更加快速捕获并分析2FSK瞬态信号，并且可以同时显示并分析一定带宽内的所有信号，可以找到带宽跳频多组2FSK信号的所有峰值点，本发明的具体实施例中，固定带宽为1.5M；然后找出所有峰值点，不会出现漏掉或增加峰值的情况。

图4为本发明具体实施方式提供的一种具有2FSK信号峰值搜索功能的频谱仪的实施例二的示意框图，如图4所示，可以根据需要设定预设极大值，预设极大值要足够大。

该附图所示的具体实施方式中，2FSK信号峰值搜索装置包括：排序单元4和初始化单元5。其中，排序单元4用于对所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值进行排序；初始化单元5用于初始化所述峰值列表。

参见图4，查找到第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值后，可以对第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值进行排序。具体来说，可以按照频率/幅度进行排序，方便直观查看。

本发明的一个具体实施例中，存储单元3进一步包括：第一设定模块和存储模块。其中，第一设定模块用于设定预设极大值；存储模块用于根据所述预设极大值依次存储第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值。

排序单元4进一步包括：第二设定模块，用于设定排序方式；排序模块，用于使用冒泡法根据所述排序方式对存储的第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值进行排序

本发明的另一个具体实施例中，查找单元2进一步包括：第二查找模块和确定模块。其中，第二查找模块用于利用三个相邻值比较法在所述数据中依次查找出多个波峰值和多个波谷值；确定模块用于根据多个所述波峰值和多个所述波谷值确定出第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值。

进一步地，第二查找模块进一步包括：选取子模块和第一确定子模块。其中，选取子模块用于在所述数据中依次取第一数据、第二数据和第三数据，其中，所述第一数据和所述第二数据相邻，所述第二数据与所述第三数据相邻；第一确定子模块用于当所述第一数据小于所述第二数据，并且所述第三数据小于所述第二数据时，确定所述第二数据为波峰值，以及当所述第一数据大于所述第二数据，并且所述第三数据大于所述第二数据时，确定所述第二数据为波谷值。

进一步地，确定模块进一步包括：排序子模块、查找子模块和第二确定子模块。其中，排序子模块用于根据多个所述波峰值和多个所述波谷值在所述数据中的顺序依次排列多个所述波峰值和多个所述波谷值；查找子模块用于查找出波峰值两侧为波谷值的波峰值；第二确定子模块用于当所述波峰值大于所述波峰值两侧的波谷值，将所述波峰值确定为次极大值。

图5为本发明具体实施方式提供的一种利用常规频谱仪搜索到的2FSK信号峰值，如图5所示，利用FFT方式抓取频谱仪屏幕上的数据后，在数据中依次查找第一次极大值、第二次极大值、…、第六次极大值；最后进行频率排序，排序结果如图中所示。

本发明的具体实施例提供一种利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法及频谱仪，利用快速傅里叶变换(FFT)抓取频谱仪屏幕上的数据；再设定极大值，然后查找次极大值，并将查找到的次极大值存入峰值表中，最后排序峰值表中的次极大值即得峰值点；可以更快速捕获并分析瞬态信号，并且可以同时显示并分析一定带宽内的所有瞬态信号；通过峰值常规读取方式找到宽带跳频多组2FSK信号的所有峰值点，并将峰值点分别组成多组2FSK信号进行后续的显示和分析。

上述的本发明实施例可在各种硬件、软件编码或两者组合中进行实施。例如，本发明的实施例也可为在数据信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)中执行上述方法的程序代码。本发明也可涉及计算机处理器、数字信号处理器、微处理器或现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)执行的多种功能。可根据本发明配置上述处理器执行特定任务，其通过执行定义了本发明揭示的特定方法的机器可读软件代码或固件代码来完成。可将软件代码或固件代码发展为不同的程序语言与不同的格式或形式。也可为不同的目标平台编译软件代码。然而，根据本发明执行任务的软件代码与其他类型配置代码的不同代码样式、类型与语言不脱离本发明的精神与范围。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，在不脱离本发明的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法，其特征在于，该方法包括：

利用FFT方式抓取频谱仪屏幕上的数据；

在所述数据中依次查找第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值，其中，所述第一次极大值≥所述第二次极大值≥、…、≥第n次极大值，n为正整数；以及

将所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值存储在峰值列表；

对所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值进行排序；

其中，在所述数据中依次查找第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值的步骤，具体包括：

利用三个相邻值比较法在所述数据中依次查找出多个波峰值和多个波谷值；以及

根据多个所述波峰值和多个所述波谷值确定出第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值；

其中，将所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值存储在峰值列表的步骤，具体包括：

设定预设极大值；以及

根据所述预设极大值依次存储第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值；

其中，对所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值进行排序的步骤，具体包括：

设定排序方式；以及

使用冒泡法根据所述排序方式对存储的第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值进行排序。

2.如权利要求1所述的利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法，其特征在于，将所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值存储在峰值列表的步骤之前，该方法还包括：

初始化所述峰值列表。

3.如权利要求1所述的利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法，其特征在于，利用三个相邻值比较法在所述数据中依次查找出多个波峰值和多个波谷值的步骤，具体包括：

在所述数据中依次取第一数据、第二数据和第三数据，其中，所述第一数据和所述第二数据相邻，所述第二数据与所述第三数据相邻；

如果所述第一数据小于所述第二数据，并且所述第三数据小于所述第二数据，确定所述第二数据为波峰值；以及

如果所述第一数据大于所述第二数据，并且所述第三数据大于所述第二数据，确定所述第二数据为波谷值。

4.如权利要求1所述的利用频谱仪进行2FSK信号峰值搜索的方法，其特征在于，根据多个所述波峰值和多个所述波谷值确定出第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值的步骤，具体包括：

根据多个所述波峰值和多个所述波谷值在所述数据中的顺序依次排列多个所述波峰值和多个所述波谷值；

查找出波峰值两侧为波谷值的波峰值；以及

如果所述波峰值大于所述波峰值两侧的波谷值，将所述波峰值确定为次极大值。

5.一种具有2FSK信号峰值搜索功能的频谱仪，其特征在于，该频谱仪包括：

抓取单元，用于利用FFT方式抓取频谱仪屏幕上的数据；

查找单元，用于在所述数据中依次查找第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值，其中，所述第一次极大值≥所述第二次极大值≥、…、≥第n次极大值，n为正整数；以及

存储单元，用于将所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值存储在峰值列表；

排序单元，用于对所述第一次极大值、所述第二次极大值、…、所述第n次极大值进行排序；

其中，所述查找单元进一步包括：

第二查找模块，用于利用三个相邻值比较法在所述数据中依次查找出多个波峰值和多个波谷值；以及

确定模块，用于根据多个所述波峰值和多个所述波谷值确定出第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值；

其中，所述存储单元进一步包括：

第一设定模块，用于设定预设极大值；以及

存储模块，用于根据所述预设极大值依次存储第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值；

其中，所述排序单元进一步包括：

第二设定模块，用于设定排序方式；以及

排序模块，用于使用冒泡法根据所述排序方式对存储的第一次极大值、第二次极大值、…、第n次极大值进行排序。

6.如权利要求5所述的具有2FSK信号峰值搜索功能的频谱仪，其特征在于，该频谱仪还包括：

初始化单元，用于初始化所述峰值列表。

7.如权利要求5所述的具有2FSK信号峰值搜索功能的频谱仪，其特征在于，所述第二查找模块进一步包括：

选取子模块，用于在所述数据中依次取第一数据、第二数据和第三数据，其中，所述第一数据和所述第二数据相邻，所述第二数据与所述第三数据相邻；

第一确定子模块，用于当所述第一数据小于所述第二数据，并且所述第三数据小于所述第二数据时，确定所述第二数据为波峰值，以及当所述第一数据大于所述第二数据，并且所述第三数据大于所述第二数据时，确定所述第二数据为波谷值。

8.如权利要求5所述的具有2FSK信号峰值搜索功能的频谱仪，其特征在于，所述确定模块进一步包括：

排序子模块，用于根据多个所述波峰值和多个所述波谷值在所述数据中的顺序依次排列多个所述波峰值和多个所述波谷值；

查找子模块，用于查找出波峰值两侧为波谷值的波峰值；以及

第二确定子模块，用于当所述波峰值大于所述波峰值两侧的波谷值，将所述波峰值确定为次极大值。

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