CN109490857B - 一种雷达设备lfm脉冲信号调频非线性度确定方法及系统 - Google Patents

一种雷达设备lfm脉冲信号调频非线性度确定方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种雷达设备LFM脉冲信号调频非线性度确定方法具体包括步骤：搭建调频非线性度确定系统；对LFM脉冲信号进行数据缓存，形成数据样本；对数据样本进行正交检波变换，提取出相位信息；根据相位信息确定出LFM脉冲信号的调频非线性度。本发明方法解决了使用传统信号调频非线性度确定方法确定出的调频非线性度精度较差的问题，确定出的调频非线性度精度较高，更好的满足系统使用要求。

Description

一种雷达设备LFM脉冲信号调频非线性度确定方法及系统
技术领域
本发明涉及信号调频非线性度确定方法，尤其涉及一种雷达设备LFM脉冲信号调频非线性度确定方法。
背景技术
雷达设备工作时，需要对输入的LFM脉冲信号的调频非线性度进行确定，LFM脉冲信号是指线性调频脉冲信号，信号的频率在脉冲宽度内向上或者向下线性地扫描。
传统的信号调频非线性度确定方法使用示波器对LFM脉冲信号的频率进行测量，利用统计学原理对调频非线性度进行确定，此方法虽然操作简单，但是对LFM脉冲信号的调频非线性度无法精确的量化。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供种雷达设备LFM脉冲信号调频非线性度确定方法及系统，解决使用传统信号调频非线性度确定方法确定出的调频非线性度精度较差的问题。
一种雷达设备LFM脉冲信号调频非线性度确定方法具体包括步骤：
S1、搭建调频非线性度确定系统；
S2、对LFM脉冲信号进行数据缓存，形成数据样本；
S3、对数据样本进行正交检波变换，提取出相位信息；
S4、根据相位信息确定出LFM脉冲信号的调频非线性度。
进一步地，所述调频非线性度确定系统，包括：数据缓存模块、相位信息提取模块和调频非线性度确定模块。
进一步地，所述步骤S2由所述数据缓存模块执行，具体为：
所述数据缓存模块在脉冲宽度的时间范围内对LFM脉冲信号x(t)进行数据缓存，连续缓存M帧数据，形成M个数据样本x(n)，
x(t)＝Aexp[j2π(f0t+μt2/2)]，
Figure BDA0001845272090000021
A为幅度，信号采样频率为fs，采样间隔
Figure BDA0001845272090000022
t为时间参数，n为时域点索引，n＝1,2,…,N，N为数据样本的长度，N＝fs·τ；LFM脉冲信号x(t)的脉冲宽度为τ，中心频率为f0，带宽为B，调频斜率
Figure BDA0001845272090000023
进一步地，所述数据频率fs为，
Figure BDA0001845272090000024
进一步地，所述步骤S3由所述相位信息提取模块执行，具体为：
所述相位信息提取模块对数据样本x(n)进行正交检波变换，得到数据样本的正交检波变换结果XI(n)+jXQ(n)，其中XI(n)为正交检波变换结果的实部，XQ(n)为正交检波变换结果的虚部，其中j为虚数单位；
根据所述正交检波变换结果的实部XI(n)和虚部XQ(n)计算相位信息
Figure BDA0001845272090000031
进一步地，所述正交检波变换结果计算公式为：
Figure BDA0001845272090000032
进一步地，所述相位信息的计算公式为：
Figure BDA0001845272090000033
进一步地，所述步骤S4由所述调频非线性度确定模块执行，具体为：
所述调频非线性度确定模块根据相位信息
Figure BDA0001845272090000034
得到
Figure BDA0001845272090000035
计算LFM脉冲信号的调频非线性度δ。
进一步地，所述调频非线性度δ的计算公式为：
Figure BDA0001845272090000036
本发明还提供一种雷达设备LFM脉冲信号调频非线性度确定系统具体包括：数据缓存模块、相位信息提取模块和调频非线性度确定模块，其中，
所述数据缓存模块，用于对LFM脉冲信号进行数据缓存，形成数据样本；
所述相位信息提取模块，用于对数据样本进行正交检波变换，提取出相位信息；
所述调频非线性度确定模块，用于根据相位信息确定出LFM脉冲信号的调频非线性度。
本发明方法解决了使用传统信号调频非线性度确定方法确定出的调频非线性度精度较差的问题，确定出的调频非线性度精度较高，更好的满足系统使用要求。
附图说明
图1为本发明雷达设备LFM脉冲信号包络曲线拟合方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种雷达设备LFM脉冲信号调频非线性度确定方法，流程如图1所示，其具体步骤为：
第一步、搭建调频非线性度确定系统
调频非线性度确定系统，包括：数据缓存模块、相位信息提取模块和调频非线性度确定模块。
数据缓存模块，用于对LFM脉冲信号进行数据缓存，形成数据样本；
相位信息提取模块，用于对数据样本进行正交检波变换，提取出相位信息；
调频非线性度确定模块，用于根据相位信息确定出LFM脉冲信号的调频非线性度。
第二步、数据缓存模块对LFM脉冲信号进行数据缓存并生成数据样本。
所述数据缓存模块在脉冲宽度的时间范围内对LFM脉冲信号x(t)进行数据缓存，连续缓存M帧数据，形成M个数据样本x(n)，
x(t)＝Aexp[j2π(f0t+μt2/2)]，
Figure BDA0001845272090000051
A为幅度，信号采样频率为fs，令
Figure BDA0001845272090000052
采样间隔
Figure BDA0001845272090000053
t为时间参数，n为时域点索引，n＝1,2,…,N，N为数据样本的长度，N＝fs·τ；LFM脉冲信号x(t)的脉冲宽度为τ，中心频率为f0，带宽为B，调频斜率
Figure BDA0001845272090000054
第三步、相位信息提取模块对数据样本进行正交检波变换，提取出相位信息。
相位信息提取模块对数据样本x(n)进行正交检波变换：
Figure BDA0001845272090000055
得到数据样本的正交检波变换结果XI(n)+jXQ(n)，XI(n)为正交检波变换结果的实部，XQ(n)为正交检波变换结果的虚部，其中j为虚数单位，表示
Figure BDA0001845272090000056
使用公式：
Figure BDA0001845272090000057
提取到相位信息
Figure BDA0001845272090000058
第四步、调频非线性度确定模块根据相位信息确定出LFM脉冲信号的调频非线性度。
调频非线性度确定模块根据相位信息
Figure BDA0001845272090000061
得到
Figure BDA0001845272090000062
并使用公式：
Figure BDA0001845272090000063
确定出LFM脉冲信号的调频非线性度δ。
至此，实现了雷达设备LFM脉冲信号调频非线性度的确定。
显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种雷达设备LFM脉冲信号调频非线性度确定方法，其特征在于，具体包括步骤：
S1、搭建调频非线性度确定系统；
S2、对LFM脉冲信号进行数据缓存，形成数据样本；
S3、对数据样本进行正交检波变换，提取出相位信息；
S4、根据相位信息确定出LFM脉冲信号的调频非线性度；
所述调频非线性度确定系统，包括：数据缓存模块、相位信息提取模块和调频非线性度确定模块；
所述步骤S3由所述相位信息提取模块执行，具体为：
所述相位信息提取模块对数据样本x(n)进行正交检波变换，得到数据样本的正交检波变换结果XI(n)+jXQ(n)，其中XI(n)为正交检波变换结果的实部，XQ(n)为正交检波变换结果的虚部，其中j为虚数单位；
根据所述正交检波变换结果的实部XI(n)和虚部XQ(n)计算相位信息；
所述正交检波变换结果计算公式为：
Figure FDA0003869706140000011
2.如权利要求1所述的调频非线性度确定方法，其特征在于，所述步骤S2由所述数据缓存模块执行，具体为：
所述数据缓存模块在脉冲宽度的时间范围内对LFM脉冲信号x(t)进行数据缓存，连续缓存M帧数据，形成M个数据样本x(n)，
x(t)＝Aexp[j2π(f0t+μt2/2)]，
Figure FDA0003869706140000012
其中，A为幅度，信号采样频率为fs，采样间隔
Figure FDA0003869706140000013
t为时间参数，n为时域点索引，n＝1,2,…,N，N为数据样本的长度，N＝fs·τ；LFM脉冲信号x(t)的脉冲宽度为τ，中心频率为f0，带宽为B，调频斜率
Figure FDA0003869706140000021
3.如权利要求2所述的调频非线性度确定方法，其特征在于，所述信号采样频率fs为，
Figure FDA0003869706140000022
4.如权利要求1所述的调频非线性度确定方法，其特征在于，所述相位信息的计算公式为：
Figure FDA0003869706140000023
5.如权利要求1所述的调频非线性度确定方法，其特征在于，所述步骤S4由所述调频非线性度确定模块执行，具体为：
所述调频非线性度确定模块根据相位信息
Figure FDA0003869706140000024
得到
Figure FDA0003869706140000025
计算LFM脉冲信号的调频非线性度δ。
6.如权利要求5所述的调频非线性度确定方法，其特征在于，所述调频非线性度δ的计算公式为：
Figure FDA0003869706140000026
7.一种采用权利要求1-6任一项所述的调频非线性度确定方法的调频非线性度确定系统，其特征在于，具体包括：数据缓存模块、相位信息提取模块和调频非线性度确定模块，其中，
所述数据缓存模块，用于对LFM脉冲信号进行数据缓存，形成数据样本；
所述相位信息提取模块，用于对数据样本进行正交检波变换，提取出相位信息；
所述调频非线性度确定模块，用于根据相位信息确定出LFM脉冲信号的调频非线性度。
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