CN110687507B - 一种基于fpga的应答机旁瓣抑制判断方法、装置及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于FPGA的应答机旁瓣抑制判断方法、装置及介质，实现步骤如下：步骤一：对基带视频信号进行脉宽判断处理，当脉宽满足要求时，产生一个窄脉冲前沿信号；步骤二：首先对输入的幅度信息进行平滑滤波处理，然后在对滤波后的幅度信号进行延时，延时调整到当P1与P2间距满足要求为止；步骤三：如果P1与P2间距满足要求，且没有P4脉冲，没有S模式，同时处于非静默期间，最后满足P1幅度大于或等于P2幅度9dB，则生成旁瓣抑制触发信号，同时生成1us的标志信号。本发明提供了一种简单、有效、易于实现的判断处理方法，保证应答机旁瓣抑制功能的要求。本发明调试简单，无需硬件人员参与调试；减少了旁瓣抑制的误判断，因此提高了应答概率。

Description

一种基于FPGA的应答机旁瓣抑制判断方法、装置及介质

技术领域

本发明涉及一种基于FPGA的应答机旁瓣抑制判断方法、装置及介质。

背景技术

对于应答机来说，旁瓣抑制具有非常重要的作用，它可以使应答机不响应二次雷达旁瓣信号的询问，以达到减少干扰的目的，是应答机一项重要的功能与性能。

旁瓣抑制信号P2脉冲位于P1脉冲后2us，其脉宽0.8us，抖动误差±0.1us。当P1脉冲的幅度大于等于P2脉冲幅度9dB时，应答机进行应答，当P1脉冲的幅度小于等于P2脉冲幅度时，应答机则不进行应答。

现有的旁瓣抑制判断技术，多采用模拟电路来实现。通过硬件比较P1与 P2脉冲的幅度信息，当P1大于等于P2幅度9dB时，输出的视频基带信号无 P2脉冲，反之则输出P2脉冲，以此来实现对旁瓣抑制的判断。因此，硬件方法需要增加额外的硬件成本，且调试麻烦。

随着FPGA数字技术的发展，也有通过FPGA模拟硬件原理的方式来实现旁瓣抑制的判断。即通过结合ADC输入的幅度判断，来实现基带视频信号的输出，当P1大于等于P2幅度9dB时，输出的视频基带信号无P2脉冲，反之则输出P2脉冲。现有FPGA方式判断旁瓣抑制的流程图和时序图分别如图1、图 2所示。

采用硬件方式来判断旁瓣抑制，主要存在以下问题：

1)成本增加：需要整加额外的硬件电路；

2)调试麻烦：需要专业硬件人员进行调试；

3)参数不确定：模拟电路在高低温环境下，硬件参数不稳定。

采用现有的FPGA方式来判断旁瓣抑制，主要存在以下问题：

1)由于脉宽反窄有限，容易因噪声等错误产生基带窄脉冲前沿信号，导致误判断，影响应答概率；

2)输出的基带视频信号，由于经过了判断，因此，会造成应答延时的增加；

3)后续处理依赖基带视频信号的脉宽，当输入的幅度信号质量变化时，基带视频信号输出的脉宽不太稳定，容易给后续脉宽判断处理带来问题。

发明内容

针对前面背景技术所介绍的现有旁瓣抑制判断方法的缺陷，同时也为了适应数字化发展的趋势，本设计提出了一种基于FPGA的旁瓣抑制判断方法、装置及介质，主要解决以下问题：

1)性能参数稳定：全数字化设计，运行受环境影响小，稳定可靠；

2)调试方便，便于集成与移植；

3)当视频基带信号脉宽满足要求后，才进行旁瓣抑制的判断，减少了误判断，提高应答概率；

4)无需再输出视频基带信号，减少后续判断对视频基带信号的依赖，因此，也减少了应答处理延时。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于FPGA的应答机旁瓣抑制判断方法，实现步骤如下：

步骤一：对基带视频信号进行脉宽判断处理，当脉宽满足要求时，产生一个窄脉冲前沿信号；

步骤二：首先对输入的幅度信息进行平滑滤波处理，然后在对滤波后的幅度信号进行延时，延时调整到当P1与P2间距满足要求为止；

步骤三：如果P1与P2间距满足要求，且没有P4脉冲，没有S模式，同时处于非静默期间，最后满足P1幅度(amp2)大于或等于P2幅度(amp1) 9dB，则生成旁瓣抑制触发信号，同时生成1us的标志信号。

作为优选方式，在步骤一中，对基带视频信号进行反宽反窄处理，当脉宽满足0.8us±0.1us时，生成脉冲前沿信号。

作为优选方式，对滤波后的幅度信号进行延时要求调整到当P1与P2间距满足 2us±0.1us要求。

作为优选方式，P1与P2间距满足要求且窄脉冲前沿信号刚好对准幅度信号的中央时，此时幅度信号记为amp1；对amp1信号进行延时2us处理,此时得到的幅度信号记为amp2。

一种基于FPGA的应答机旁瓣抑制判断装置，包括：

脉宽判断模块：对基带视频信号进行脉宽判断处理，并判断脉宽是否满足要求；

窄脉冲生成模块：当脉宽满足要求时，生产一个窄脉冲前沿信号；

滤波模块：对输入的幅度信息进行平滑滤波处理；

延时模块：用于对幅度信号或者延时后的幅度信号进行延时，直至P1与P2 间距满足要求为止；

旁瓣抑制触发模块：如果P1与P2间距满足要求，且没有P4脉冲，没有S模式，同时处于非静默期间，最后满足P1幅度(amp2)大于或等于P2 幅度(amp1)9dB，则生成旁瓣抑制触发信号，同时生成1us的标志信号。

作为优选方式，脉宽判断模块中，对基带视频信号进行反宽反窄处理，之后判断脉宽是否满足0.8us±0.1us要求。

作为优选方式，延时模块对滤波后的幅度信号进行延时要求调整到当P1与P2 间距满足2us±0.1us要求。

作为优选方式，延时模块除了P1与P2间距满足要求，还要求窄脉冲前沿信号刚好对准幅度信号的中央，此时幅度信号记为amp1；对amp1信号进行延时 2us处理,此时得到的幅度信号记为amp2。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以上任意一项所述的方法。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种简单、有效、易于实现的判断处理方法，保证应答机旁瓣抑制功能的要求。相对于现有的旁瓣抑制判断方法，本发明有益效果主要如下：

1)性能参数稳定，采用FPGA实现，全数字方式实现按，运行环境受环境影响小；

2)调试简单，无需硬件人员参与调试；由于采用可编程逻辑器件实现，因此，便于集成与移植；

3)脉宽判断完成之后再进行判断处理，减少了旁瓣抑制的误判断，因此提高了应答概率；

4)不会对基带视频信号有影响，后续处理直接利用原始的基带视频信号，因此节省了处理时间，减少了应答延时。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有FPGA方式判断旁瓣抑制的流程图；

图2为现有FPGA方式判断旁瓣抑制的时序图；

图3为本发明判断旁瓣抑制的流程图；

图4为本发明判断旁瓣抑制的时序图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种基于FPGA的应答机旁瓣抑制判断方法，实现步骤如下：

步骤一：对基带视频信号进行脉宽判断处理，当脉宽满足要求时，产生一个窄脉冲前沿信号；

步骤二：首先对输入的幅度信息进行平滑滤波处理，然后在对滤波后的幅度信号进行延时，延时调整到当P1与P2间距满足要求为止；

说明：常规模式询问分为A模式询问和C模式询问，A/C模式由P1、P2、 P3组成，P1、P2、P3的脉宽均为0.8us。P1与P3之间的间距大小决定了是何种模式(若P1与P3间距8us，为A模式，若P1与P3间距21us，则为C模式)。P2脉冲为旁瓣抑制脉冲，与P1脉冲间距为2us。对于P1、P2、P3信号，在进入数据处理之前，都经过了ADC的量化处理，经过FPGA数据处理后，会得到与之对应的P1、P2、P3幅度信号，方便了后续对P1与P2幅度信号9dB 的判断。

步骤三：如果P1与P2间距满足要求，且没有P4脉冲，没有S模式，同时处于非静默期间，最后满足P1幅度(amp2)大于或等于P2幅度(amp1) 9dB，则生成旁瓣抑制触发信号，同时生成1us的标志信号。该设计判断旁瓣抑制的流程和时序分别如图3、图4所示。

说明：

在询问模式中，A模式全呼叫模式只比A模式多了一个P4脉冲，C模式全呼叫模式只比C模式多了一个P4脉冲，P3与P4的间距为2us，因此，在判断P1与P2之间的间距时，要排除此情形。

另外，S模式由P1、P2与P6脉冲组成，因此，在判断旁瓣抑制P2时， S模式还没有被译出来，所以此时的S模式标志处于无效状态。

根据标准，应答机在应答期间，不会再进行译码处理，包括旁瓣抑制的判断，这段不进行译码的时间称为静默时间，因此，再判断旁瓣抑制时，必须处于非静默期间。

amp1与amp2，分别代表延时前后的幅度，只是为了方便叙述。

生成1us的标志信号，为后续译码提供标志信号，用于指示旁瓣抑制信号的存在。

在步骤一中，对基带视频信号进行反宽反窄处理，当脉宽满足0.8us±0.1us 时，生成脉冲前沿信号。

对滤波后的幅度信号进行延时要求调整到当P1与P2间距满足2us±0.1us 要求。

P1与P2间距满足要求且窄脉冲前沿信号刚好对准幅度信号的中央时则较好 (窄脉冲前沿信号对准幅度信号的中间，是为了采样时数据稳定)，此时幅度信号记为amp1；对amp1信号进行延时2us处理,此时得到的幅度信号记为amp2。

实施例二

与方法相应，本发明提供了一种基于FPGA的应答机旁瓣抑制判断装置，包括：

脉宽判断模块：对基带视频信号进行脉宽判断处理，并判断脉宽是否满足要求；

窄脉冲生成模块：当脉宽满足要求时，生产一个窄脉冲前沿信号；

滤波模块：对输入的幅度信息(说明：询问信号(由P1、P2、P3等组成) 经过AD采样后，输入到FPGA，经FPGA下变频后计算出幅度信息)进行平滑滤波处理；

延时模块：用于对幅度信号或者延时后的幅度信号进行延时，直至P1与P2 间距满足要求为止(说明：间距满足2us±0.1us的要求)；

旁瓣抑制触发模块：如果P1与P2间距满足要求，且没有P4脉冲，没有S模式，同时处于非静默期间，最后满足P1幅度(amp2)大于或等于P2 幅度(amp1)9dB，则生成旁瓣抑制触发信号，同时生成1us的标志信号。

脉宽判断模块中，对基带视频信号进行反宽反窄处理，之后判断脉宽是否满足0.8us±0.1us要求。

延时模块对滤波后的幅度信号进行延时要求调整到当P1与P2间距满足 2us±0.1us要求。

延时模块除了P1与P2间距满足要求，还要求窄脉冲前沿信号刚好对准幅度信号的中央时则较好或为宜，此时幅度信号记为amp1；对amp1信号进行延时2us处理,此时得到的幅度信号记为amp2。

由于本实施例所介绍的装置为实施本发明实施例中一种基于FPGA的应答机旁瓣抑制判断方法所采用的装置，故而本发明实施例中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的装置的具体实施方式以及各种变化形式，所以在此对于装置如何实现本发明实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中的方法所采用的设备，都属于本发明的保护范围。

实施例三

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以上任意一项所述的方法。

本发明设计了一种在脉宽条件满足要求后，生成其脉冲前沿信号，来判断 P1与P2脉冲之间的间距，再结合P1与P2脉冲的幅度信息，来实现旁瓣抑制信号的判断，减少了误判断的情形，提高了应答概率。同时，该方法完好地保存了基带视频信号，减少了其对后续处理的影响，节省了应答处理时间。该设计能够保证应答机旁瓣抑制功能的要求。

本领域的所属技术人员清楚，本发明的实施例可以为方法、系统、或计算机程序的产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或软硬件结合的实施例形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中含有计算机程序代码的存储介质(包括磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器)上实施的计算机程序产品。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于FPGA的应答机旁瓣抑制判断方法，其特征在于，实现步骤如下：

步骤一：对基带视频信号进行脉宽判断处理，当脉宽满足要求时，产生一个窄脉冲前沿信号；

步骤二：首先对输入的幅度信息进行平滑滤波处理，然后在对滤波后的幅度信号进行延时，延时调整到当P1与P2间距满足要求为止，具体为：对滤波后的幅度信号进行延时要求调整到当P1与P2间距满足2us±0.1us要求，P1与P2间距满足要求且窄脉冲前沿信号刚好对准幅度信号的中央，此时幅度信号记为amp1；对amp1信号进行延时2us处理,此时得到的幅度信号记为amp2；

步骤三：如果P1与P2间距满足要求，且没有P4脉冲，没有S模式，同时处于非静默期间，最后满足P1幅度大于或等于P2幅度9dB，则生成旁瓣抑制触发信号，同时生成1us的标志信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的应答机旁瓣抑制判断方法，其特征在于：在步骤一中，对基带视频信号进行反宽反窄处理，当脉宽满足0.8us±0.1us时，生成脉冲前沿信号。

3.一种基于FPGA的应答机旁瓣抑制判断装置，其特征在于，包括：

脉宽判断模块：对基带视频信号进行脉宽判断处理，并判断脉宽是否满足要求；

窄脉冲生成模块：当脉宽满足要求时，生产一个窄脉冲前沿信号；

滤波模块：对输入的幅度信息进行平滑滤波处理；

延时模块：用于对幅度信号或者延时后的幅度信号进行延时，直至P1与P2间距满足要求为止,具体为：延时模块对滤波后的幅度信号进行延时要求调整到当P1与P2间距满足2us±0.1us要求，还要求窄脉冲前沿信号刚好对准幅度信号的中央，此时幅度信号记为amp1；对amp1信号进行延时2us处理,此时得到的幅度信号记为amp2；

旁瓣抑制触发模块：如果P1与P2间距满足要求，且没有P4脉冲，没有S模式，同时处于非静默期间，最后满足P1幅度大于或等于P2幅度9dB，则生成旁瓣抑制触发信号，同时生成1us的标志信号。

4.根据权利要求3所述的一种基于FPGA的应答机旁瓣抑制判断装置，其特征在于：脉宽判断模块中，对基带视频信号进行反宽反窄处理，之后判断脉宽是否满足0.8us±0.1us要求。

5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行如权利要求1-2任意一项所述的方法。

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