CN111030762B - chirp信号功率测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种chirp信号功率测量方法及装置，涉及通信技术领域，首先从预设的数字信号中，提取噪声的数字序列和含目标chirp信号的数字序列；然后根据噪声的数字序列，计算噪声的模拟功率；根据含目标chirp信号的数字序列，计算数字信号的信噪比；进而根据该噪声的模拟功率以及该数字信号的信噪比，计算目标chirp信号的功率。本发明实施例巧妙避开了低信噪比情况下噪声功率要大于chirp信号功率的问题，通过测量噪声的模拟功率，并计算数字信号的信噪比，进而间接得到chirp信号的功率，该方式可以在低信噪比情况下，准确测量出chirp信号的功率。

Description

chirp信号功率测量方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种chirp信号功率测量方法及装置。

背景技术

在无线通信领域，信号功率以及信噪比，是衡量通信质量的两个重要指标，两者之间存在极强的相关性。通信过程中，自适应调制编码、功率控制、状态切换等算法，均需要信噪比估计模块提供信道质量信息。chirp信号(线性调频信号)作为大时宽带宽积信号具有较强的抗干扰特性，在低信噪比情况下仍能用来对频率偏差与定时偏差进行估计，从而被广泛应用于突发通信系统。

目前，在低信噪比情况下，噪声功率要大于chirp信号功率，尚无法准确测量得到chirp信号的功率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种chirp信号功率测量方法及装置，可以在低信噪比情况下，准确测量出chirp信号的功率。

第一方面，本发明实施例提供了一种chirp信号功率测量方法，包括：从预设的数字信号中，提取噪声的数字序列和含目标chirp信号的数字序列；根据噪声的数字序列，计算噪声的模拟功率；根据含目标chirp信号的数字序列，计算数字信号的信噪比；根据该噪声的模拟功率以及该数字信号的信噪比，计算目标chirp信号的功率。

结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述根据该含目标chirp信号的数字序列，计算该数字序列的信噪比的步骤，包括：将含目标chirp信号的数字序列与预设chirp信号的数字序列相乘，得到第一时域序列；该预设chirp信号的数字序列与该含目标chirp信号的数字序列的序列长度相同；对该第一时域序列进行快速傅里叶变换，得到第一频域序列；计算该第一频域序列的功率峰均比；根据该功率峰均比，计算该数字序列的信噪比。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述计算该第一频域序列的功率峰均比的步骤，包括：计算第一频域序列中，每一个序号对应的第一频域序列的功率；计算该功率的平均值，得到第一频域序列的第一功率均值；将指定序号范围内，该功率的最大值确定为该第一频域序列的第一功率峰值；根据该第一功率均值和该第一功率峰值，计算该第一频域序列的功率峰均比。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述根据该功率峰均比，计算该数字序列的信噪比的步骤，包括：将单位功率的该目标chirp信号的数字序列，单位功率的该噪声的数字序列，分别与预设chirp信号的数字序列相乘，得到第二时间序列、第三时间序列；分别对该第二时间序列、该第三时间序列进行快速傅里叶变换，得到第二频域序列、第三频域序列；计算该第二频域序列的第二功率峰值和第二功率均值，以及该第三频域序列的第三功率均值；根据该第二功率峰值、该第二功率均值、该第三功率均值和该功率峰均比，计算该数字序列的信噪比。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述根据该第二功率峰值、该第二功率均值、该第三功率均值和该功率峰均比，计算该数字序列的信噪比的计算公式为：

式中，SNR为数字序列的信噪比，PAPR为功率峰均比，ChirpPower_max为第二功率峰值，ChirpPower_mean为第二功率均值，NoisePower_mean为第三功率均值。

结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述根据该噪声的模拟功率以及该数字信号的信噪比，计算该目标chirp信号的功率的计算公式为：Power_Chirp＝Power_noise+SNR，式中，Power_chirp为目标chirp信号的功率，Power_noise为噪声的模拟功率，SNR为数字序列的信噪比。

结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述数字信号为通过指定射频通道模数转换后得到的信号，上述根据该噪声的数字序列，计算该噪声的模拟功率的步骤，包括：根据该噪声的数字序列计算该噪声的数字功率；根据该噪声的数字功率，以及该指定射频通道的通道增益，计算该噪声的模拟功率。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，该根据该噪声的数字功率，以及该指定射频通道的通道增益，计算该噪声的模拟功率的计算公式为：

式中，Power_noise为该噪声的模拟功率，

为噪声的数字功率，A_RF为指定射频通道的通道增益。

结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述从预设的数字信号中，提取噪声的数字序列和含目标chirp信号的数字序列的步骤，包括：按预设第一序列长度，从预设的数字信号中提取噪声的数字序列；按预设第二序列长度，从该数字信号中提取含目标chirp信号的数字序列。

第二方面，本发明实施例还提供了一种chirp信号功率测量装置，包括：数字序列提取模块，用于从预设的数字信号中，提取噪声的数字序列和含目标chirp信号的数字序列；噪声模拟功率计算模块，用于根据噪声的数字序列，计算噪声的模拟功率；信噪比计算模块，用于根据含目标chirp信号的数字序列，计算该数字信号的信噪比；chirp信号功率计算模块，用于根据该噪声的模拟功率以及该数字信号的信噪比，计算目标chirp信号的功率。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种chirp信号功率测量方法及装置，首先从预设的数字信号中，提取噪声的数字序列和含目标chirp信号的数字序列；然后根据噪声的数字序列，计算噪声的模拟功率；根据含目标chirp信号的数字序列，计算数字信号的信噪比；进而根据该噪声的模拟功率以及该数字信号的信噪比，计算目标chirp信号的功率。该方式中，巧妙避开了低信噪比情况下噪声功率要大于chirp信号功率的问题，通过测量噪声的模拟功率，并计算数字信号的信噪比，进而间接得到chirp信号的功率，该方式可以在低信噪比情况下，准确测量出chirp信号的功率。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种chirp信号功率测量方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种查找频域序列功率峰值的序号范围的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种分别通过计算和仿真得到的峰均比与信噪比关系的对比效果图；

图4为本发明实施例提供的一种峰均比与chirp信号功率关系的仿真性能图；

图5为本发明实施例提供的一种chirp信号功率测量装置的结构示意图。

图标：51-数字序列提取模块；52-噪声模拟功率计算模块；53-信噪比计算模块；54-chirp信号功率计算模块。

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，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。

目前，信噪比估计主要针对MPSK(Multiple Phase Shift Keying，多进制数字相位调制)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制)等常用调制信号，采用二阶矩四阶矩M2M4等算法进行分析。而Chirp信号的研究，主要集中于捕获与定时同步的估计，针对Chirp信号质量的研究较少。另外，对于常用调制方式信号的信噪比估计存在受干扰影响严重、低信噪比时估计精度低等问题；对于Chirp信号的信噪比估计，存在计算复杂度高等问题。

考虑到在低信噪比情况下，噪声功率要大于chirp信号功率，如果直接进行功率测量无法准确得到chirp信号的功率，本实施例提供了一种chirp信号功率测量方法及装置，该技术可以应用于需要对chirp信号的功率进行测量的各种应用场景和设备中。为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种chirp信号功率测量方法进行详细介绍。

参见图1，所示为本发明实施例提供的一种chirp信号功率测量方法的流程示意图，由图1可见，该chirp信号功率测量方法包括以下步骤：

步骤S102：从预设的数字信号中，提取噪声的数字序列和含目标chirp信号的数字序列。

这里，预设的数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号，这种信号的自变量用整数表示，因变量用有限数字中的一个数字来表示。它可以是通过模数转换后，由模拟信号转换为数字信号的信号。例如，对于电磁波信号，经过接收设备接收后，由模数转换后得到的数字信号。在本实施例中，该数字信号中包括chirp信号。其中，chirp信号是一个典型的非平稳信号，在通信、声纳、雷达等领域具有广泛的应用。

在其中一种可能的实施方式中，可以通过不同的序列长度提取噪声的数字序列，以及含目标chirp信号的数字序列。例如，可以按预设第一序列长度，从预设的数字信号中提取噪声的数字序列；并且，按预设第二序列长度，从该数字信号中提取含目标chirp信号的数字序列。

在实际操作中，chirp信号主要用于突发通信系统，通常在Chirp信号之前没有有用信号，可以看作纯噪声，当接收端接收到电磁波信号时，会捕获其中的chirp信号，而在捕获到chirp信号之前，有一段噪声信号，因此，可以在获取的时间域信号中对应的时间段内提取噪声的数字序列。并且，在捕获到chirp信号后，在相应的时间段内提取含有目标chirp信号的数字序列。

步骤S104：根据噪声的数字序列，计算噪声的模拟功率。

在至少一种可能的实施方式中，上述数字信号为通过指定射频通道模数转换后得到的信号，此时，可以按下述步骤11-12计算该噪声的模拟功率：

(11)根据该噪声的数字序列计算该噪声的数字功率；

(12)根据该噪声的数字功率，以及该指定射频通道的通道增益，计算该噪声的模拟功率。

这里，根据噪声的数字功率以及该指定射频通道的通道增益，计算该噪声的模拟功率的计算公式为：

式中，Power_noise为该噪声的模拟功率，单位为dBm；

为噪声的数字功率，单位为dB；A_RF为指定射频通道的通道增益，单位为dB。

步骤S106：根据含目标chirp信号的数字序列，计算数字信号的信噪比。

在其中一种可能的实施方式中，可以通过下述步骤21-24计算上述数字信号的信噪比：

(21)将含目标chirp信号的数字序列与预设chirp信号的数字序列相乘，得到第一时域序列；该预设chirp信号的数字序列与该含目标chirp信号的数字序列的序列长度相同。

(22)对该第一时域序列进行快速傅里叶变换，得到第一频域序列。

在实际操作中，如果该第一时域序列的序列长度与预设进行快速傅里叶变换的序列长度更短，则可以对该第一时域序列进行补零，使其序列长度达到快速傅里叶变换的序列长度。例如，假设该第一时域序列的序列长度为512，而快速傅里叶变换预设的序列长度为1024，则可以在该第一时域序列的末尾第512-1023位补零，以补齐其序列长度，使其序列长度也为1024。

(23)计算该第一频域序列的功率峰均比。

这里，在其中一种可能的实施方式中，可以按下述步骤31-34计算该功率峰均比：

<31>计算第一频域序列中，每一个序号对应的第一频域序列的功率。

<32>计算该功率的平均值，得到第一频域序列的第一功率均值。

这里，假设该第一频域序列中有M个序号，则通过步骤<31>得到对应的M个功率，这里，对这M个功率求平均，得到功率的平均值，也即，第一频域序列的第一功率均值。

<33>将指定序号范围内，该功率的最大值确定为该第一频域序列的第一功率峰值。

假设指定序号范围内有N个序号，则对应有N个功率，这里，在这N个功率中搜索最大值，并将该最大值确定为该第一频域序列的第一功率峰值。

<34>根据该第一功率均值和该第一功率峰值，计算该第一频域序列的功率峰均比。

(24)根据该功率峰均比，计算该数字序列的信噪比。

在本实施例中，通过下述步骤41-44计算该数字序列的信噪比：

<41>将单位功率的目标chirp信号的数字序列，单位功率的该噪声的数字序列，分别与预设chirp信号的数字序列相乘，得到第二时间序列、第三时间序列。

<42>分别对该第二时间序列、该第三时间序列进行快速傅里叶变换，得到第二频域序列、第三频域序列。

<43>计算该第二频域序列的第二功率峰值和第二功率均值，以及该第三频域序列的第三功率均值。

这里，计算第二时间序列、第三时间序列，以及第二功率峰值、第二功率均值和第三功率均值的方式，可参考前述内容的对应部分，在此不再赘述。

<44>根据该第二功率峰值、该第二功率均值、该第三功率均值和该功率峰均比，计算该数字序列的信噪比。

在其中一种可能的实施方式中，可以通过下述公式计算该数字序列的信噪比：

式中，SNR为数字序列的信噪比，单位为dB；PAPR为功率峰均比，单位为％；ChirpPower_max为第二功率峰值，为线性功率；ChirpPower_mean为第二功率均值，为线性功率；NoisePower_mean为第三功率均值，为线性功率。

步骤S108：根据该噪声的模拟功率以及该数字信号的信噪比，计算目标chirp信号的功率。

这里，根据该噪声的模拟功率以及该数字信号的信噪比，计算该目标chirp信号的功率的计算公式为：

Power_Chirp＝Power_noise+SNR (3)

式中，Power_chirp为目标chirp信号的功率，单位为dBm；Power_noise为噪声的模拟功率，单位为dBm；SNR为数字序列的信噪比，单位为dB。

这样，本实施例中的chirp信号功率测量方法，考虑到低信噪比情况下，噪声功率要大于chirp信号功率，如果直接进行功率测量无法准确得到chirp信号的功率，因此，通过测量噪声的模拟功率，并计算数字信号的信噪比，进而间接得到chirp信号的功率。

本发明实施例提供的chirp信号功率测量方法，首先从预设的数字信号中，提取噪声的数字序列和含目标chirp信号的数字序列；然后根据噪声的数字序列，计算噪声的模拟功率；根据含目标chirp信号的数字序列，计算数字信号的信噪比；进而根据该噪声的模拟功率以及该数字信号的信噪比，计算目标chirp信号的功率。该方式中，巧妙避开了低信噪比情况下噪声功率要大于chirp信号功率的问题，通过测量噪声的模拟功率，并计算数字信号的信噪比，进而间接得到chirp信号的功率，该方式可以在低信噪比情况下，准确测量出chirp信号的功率。

为了更清楚理解上述chirp信号功率测量方法，本实施例提供了一个应用实例，介绍如下。

假设rx(n)是当前信号接收端chirp信号的采样点序列，序列长度Len为480，采样频率为fs＝64kHz。

首先，当接收到信号rx(n)时，将接收信号rx(n)和本地Chirp序列l(n)对应点相乘，得到序列corr(n)。如下：

corr(n)＝rx(n)·l(n)，0≤n＜Len (4)

式中，corr(n)对应为第一时域序列，Len为序列长度，n为序号。

然后，对序列corr(n)进行快速傅里叶变换得到序列f(k)，快速傅里叶变换点数为N，并计算f(k)各点能量fp(k)＝|f(k)|²。

f(k)＝FFT{corr(n)}，0≤n＜N (5)

fp(k)＝|f(k)|² (6)

其中，N为序号总数，fp(k)为序列f(k)的功率；PowerMean为功率的平均值。

接着，在指定范围内查找峰值功率；对于指定范围指可能的频偏范围，即为在k∈[o，FL-1]∪[N-FL，N-1]范围内查找FFT功率最大值，参见图2，所示即为一种查找频域序列功率峰值的序号范围的示意图。

令PowerMax表示fp(k)的最大值，则有PowerMax＝max{fp(k)}，k∈[0，FL-1]∪[N-FL，N-1]，其中FL为搜索峰值范围参数。FFT精度为FFT_grid＝fs/N，其中fs为接收信号的采样频率；N为FFT点数；k∈[0，FL-1]∪[N-FL，N-1]对应于频偏范围[-FL×FFT_grid，FL×FFT_grid]。

具体地，令PowerMax表示频域功率的最大值，则有：

PowerMax＝max{fp(k)}，k∈[0，FL-1]∪[N-FL，N-1] (8)

其中，FL为搜索峰值范围参数，FFT精度为FFTgrid＝fs/N，例如，假设fs＝64kHz，N为FFT点数(1024)，那么FFT精度为FFTgrid＝62.5Hz。若认为Chirp信号频偏在5000Hz之内，那么在频偏[-FL×FFT_grid，FL×FFT_grid]范围搜索峰值，即FL取80即可。

然后，在所有FFT的点上，计算平均功率，计算公式参见上述公式(7)。

进而，由上述步骤所获得的功率峰值与功率均值求比值，得到峰均比；公式为：

其中，PAPR表示峰均比，单位为％。

接着，根据峰均比与信噪比关系，通过计算或查表方式获得当前信噪比估计值。计算式为上述公式(2)。

在本实施例中，假设ChirpPower_max＝125675，ChirpPower_mean＝385，NoisePower_mean＝250，那么折算关系式为：

参见图3，所示为一种分别通过计算和仿真得到的峰均比与信噪比关系的对比效果图，由图可见，计算结果与实际仿真结果一致。

然后，测量噪声功率。

假设在噪声所在的位置上，接收到的数字信号为rx_n(k)，k∈[0，K-1]，可按下式计算噪声的数字功率：

其中，

为噪声的数字功率，单位为dB；K为噪声序列的长度。

这里，假设噪声序列rx_n(k)长度为K＝512，根据上述公式(10)，比如，测量得到噪声功率为-129dBm。

这样，可根据上述公式(1)得到噪声的实际功率

其中，A_RF为射频通道上模拟信号转换为数字信号的通道增益，可以通过通道校准提前得到，校准的方法可以按下述步骤51-55进行：

(51)将系统频带按照一定带宽划分成多个通道；

(52)设某一通道的中心频点为RF，将频率为RF、功率适当的单音参考信号送入测量设备；

以上所说的单音信号的功率需满足：一方面，单音信号送入到测量设备之后，测量设备中数字信号的信噪比不小于15dB，此时可保证A_RF的校准误差在0.2dB以内；另一方面，数字单音信号没有出现饱和等变形情况。

(53)计算参考信号的数字功率，数字功率减去模拟功率得到通道增益A_RF；

(54)重复步骤52-53，直到所有射频通道的通道增益都完成校准；

(55)将校准得到的通道增益存储到测量设备中，使用时，可以通过射频信号所在的通道查表得到通道增益。

最后，由接收信号的信噪比SNR和噪声功率Power_noise计算Chirp信号的功率，计算公式可参照上述公式(3)。其中，参见图4，所示为一种峰均比与chirp信号功率关系的仿真性能图，在图4示出的实施方式中，对应噪声功率为-129dBm时，峰均比与Chirp信号功率的关系。

对应于上述chirp信号功率测量方法，本实施例还提供了一种chirp信号功率测量装置，参见图5，所示为一种chirp信号功率测量装置的结构示意图，由图5可见，该装置包括依次连接的数字序列提取模块51、噪声模拟功率计算模块52、信噪比计算模块53和chirp信号功率计算模块54，其中，各个模块的功能如下：

数字序列提取模块51，用于从预设的数字信号中，提取噪声的数字序列和含目标chirp信号的数字序列；

噪声模拟功率计算模块52，用于根据噪声的数字序列，计算噪声的模拟功率；

信噪比计算模块53，用于根据含目标chirp信号的数字序列，计算该数字信号的信噪比；

chirp信号功率计算模块54，用于根据该噪声的模拟功率以及该数字信号的信噪比，计算目标chirp信号的功率。

本发明实施例提供的chirp信号功率测量装置，首先从预设的数字信号中，提取噪声的数字序列和含目标chirp信号的数字序列；然后根据噪声的数字序列，计算噪声的模拟功率；根据含目标chirp信号的数字序列，计算数字信号的信噪比；进而根据该噪声的模拟功率以及该数字信号的信噪比，计算目标chirp信号的功率。该装置中，巧妙避开了低信噪比情况下噪声功率要大于chirp信号功率的问题，通过测量噪声的模拟功率，并计算数字信号的信噪比，进而间接得到chirp信号的功率，该方式可以在低信噪比情况下，准确测量出chirp信号的功率。

在其中一种可能的实施方式中，上述信噪比计算模块53还用于：将含目标chirp信号的数字序列与预设chirp信号的数字序列相乘，得到第一时域序列；该预设chirp信号的数字序列与该含目标chirp信号的数字序列的序列长度相同；对该第一时域序列进行快速傅里叶变换，得到第一频域序列；计算该第一频域序列的功率峰均比；根据该功率峰均比，计算该数字序列的信噪比。

在另一种可能的实施方式中，上述信噪比计算模块53还用于：计算第一频域序列中，每一个序号对应的第一频域序列的功率；计算该功率的平均值，得到第一频域序列的第一功率均值；将指定序号范围内，该功率的最大值确定为该第一频域序列的第一功率峰值；根据该第一功率均值和该第一功率峰值，计算该第一频域序列的功率峰均比。

在另一种可能的实施方式中，上述信噪比计算模块53还用于：将单位功率的该目标chirp信号的数字序列，单位功率的该噪声的数字序列，分别与预设chirp信号的数字序列相乘，得到第二时间序列、第三时间序列；分别对该第二时间序列、该第三时间序列进行快速傅里叶变换，得到第二频域序列、第三频域序列；计算该第二频域序列的第二功率峰值和第二功率均值，以及该第三频域序列的第三功率均值；根据该第二功率峰值、该第二功率均值、该第三功率均值和该功率峰均比，计算该数字序列的信噪比。

在另一种可能的实施方式中，上述根据该第二功率峰值、该第二功率均值、该第三功率均值和该功率峰均比，计算该数字序列的信噪比的计算公式为：

式中，SNR为数字序列的信噪比，PAPR为功率峰均比，ChirpPower_max为第二功率峰值，ChirpPower_mean为第二功率均值，NoisePower_mean为第三功率均值。

在另一种可能的实施方式中，上述根据该噪声的模拟功率以及该数字信号的信噪比，计算该目标chirp信号的功率的计算公式为：Power_Chirp＝Power_noise+SNR，式中，Power_chirp为目标chirp信号的功率，Power_noise为噪声的模拟功率，SNR为数字序列的信噪比。

在另一种可能的实施方式中，噪声模拟功率计算模块52还用于：根据该噪声的数字序列计算该噪声的数字功率；根据该噪声的数字功率，以及该指定射频通道的通道增益，计算该噪声的模拟功率。

在另一种可能的实施方式中，上述根据该噪声的数字功率，以及该指定射频通道的通道增益，计算该噪声的模拟功率的计算公式为：

式中，Power_noise为该噪声的模拟功率，

为噪声的数字功率，A_RF为指定射频通道的通道增益。

在另一种可能的实施方式中，上述数字序列提取模块51还用于：按预设第一序列长度，从预设的数字信号中提取噪声的数字序列；按预设第二序列长度，从该数字信号中提取含目标chirp信号的数字序列。

本发明实施例所提供的chirp信号功率测量装置，其实现原理及产生的技术效果和前述chirp信号功率测量方法实施例相同，为简要描述，chirp信号功率测量装置实施例部分未提及之处，可参考前述chirp信号功率测量方法实施例中相应内容。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明实施例所提供的进行chirp信号功率测量方法的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种chirp信号功率测量方法，其特征在于，包括：

从预设的数字信号中，提取噪声的数字序列和含目标chirp信号的数字序列；

根据所述噪声的数字序列，计算所述噪声的模拟功率；

将所述含目标chirp信号的数字序列与预设chirp信号的数字序列相乘，得到第一时域序列；所述预设chirp信号的数字序列与所述含目标chirp信号的数字序列的序列长度相同；

对所述第一时域序列进行快速傅里叶变换，得到第一频域序列；

计算所述第一频域序列中，每一个序号对应的所述第一频域序列的功率；

计算所述功率的平均值，得到所述第一频域序列的第一功率均值；

将指定序号范围内，所述功率的最大值确定为所述第一频域序列的第一功率峰值；

根据所述第一功率均值和所述第一功率峰值，计算所述第一频域序列的功率峰均比；

将单位功率的所述目标chirp信号的数字序列，单位功率的所述噪声的数字序列，分别与所述预设chirp信号的数字序列相乘，得到第二时间序列、第三时间序列；

分别对所述第二时间序列、所述第三时间序列进行快速傅里叶变换，得到第二频域序列、第三频域序列；

计算所述第二频域序列的第二功率峰值和第二功率均值，以及所述第三频域序列的第三功率均值；

根据所述第二功率峰值、所述第二功率均值、所述第三功率均值和所述功率峰均比，计算所述数字序列的信噪比；

计算所述数字序列的信噪比的计算公式为：

式中，SNR为所述数字序列的信噪比，PAPR为所述功率峰均比，ChirpPower_max为所述第二功率峰值，ChirpPower_mean为第二功率均值，NoisePower_mean为所述第三功率均值；

根据所述噪声的模拟功率以及所述数字信号的信噪比，计算所述目标chirp信号的功率。

2.根据权利要求1所述的chirp信号功率测量方法，其特征在于，所述根据所述噪声的模拟功率以及所述数字信号的信噪比，计算所述目标chirp信号的功率的计算公式为：

Power_chirp＝Power_noise+SNR

式中，Power_chirp为所述目标chirp信号的功率，Power_noise为所述噪声的模拟功率，SNR为所述数字序列的信噪比。

3.根据权利要求1所述的chirp信号功率测量方法，其特征在于，所述数字信号为通过指定射频通道模数转换后得到的信号，所述根据所述噪声的数字序列，计算所述噪声的模拟功率的步骤，包括：

根据所述噪声的数字序列计算所述噪声的数字功率；

根据所述噪声的数字功率，以及所述指定射频通道的通道增益，计算所述噪声的模拟功率。

4.根据权利要求3所述的chirp信号功率测量方法，其特征在于，所述根据所述噪声的数字功率，以及所述指定射频通道的通道增益，计算所述噪声的模拟功率的计算公式为：

式中，Power_noise为所述噪声的模拟功率，

为所述噪声的数字功率，A_RF为所述指定射频通道的通道增益。

5.根据权利要求1所述的chirp信号功率测量方法，其特征在于，所述从预设的数字信号中，提取噪声的数字序列和含目标chirp信号的数字序列的步骤，包括：

按预设第一序列长度，从预设的数字信号中提取噪声的数字序列；

按预设第二序列长度，从所述数字信号中提取含目标chirp信号的数字序列。

6.一种chirp信号功率测量装置，其特征在于，包括：

数字序列提取模块，用于从预设的数字信号中，提取噪声的数字序列和含目标chirp信号的数字序列；

噪声模拟功率计算模块，用于根据所述噪声的数字序列，计算所述噪声的模拟功率；

信噪比计算模块，用于将所述含目标chirp信号的数字序列与预设chirp信号的数字序列相乘，得到第一时域序列；所述预设chirp信号的数字序列与所述含目标chirp信号的数字序列的序列长度相同；对所述第一时域序列进行快速傅里叶变换，得到第一频域序列；计算所述第一频域序列中，每一个序号对应的所述第一频域序列的功率；计算所述功率的平均值，得到所述第一频域序列的第一功率均值；将指定序号范围内，所述功率的最大值确定为所述第一频域序列的第一功率峰值；根据所述第一功率均值和所述第一功率峰值，计算所述第一频域序列的功率峰均比；将单位功率的所述目标chirp信号的数字序列，单位功率的所述噪声的数字序列，分别与所述预设chirp信号的数字序列相乘，得到第二时间序列、第三时间序列；分别对所述第二时间序列、所述第三时间序列进行快速傅里叶变换，得到第二频域序列、第三频域序列；计算所述第二频域序列的第二功率峰值和第二功率均值，以及所述第三频域序列的第三功率均值；根据所述第二功率峰值、所述第二功率均值、所述第三功率均值和所述功率峰均比，计算所述数字序列的信噪比；计算所述数字序列的信噪比的计算公式为：

式中，SNR为所述数字序列的信噪比，PAPR为所述功率峰均比，ChirpPower_max为所述第二功率峰值，ChirpPower_mean为第二功率均值，NoisePower_mean为所述第三功率均值；

chirp信号功率计算模块，用于根据所述噪声的模拟功率以及所述数字信号的信噪比，计算所述目标chirp信号的功率。

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