CN113985144B - 一种iff脉冲信号检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种IFF脉冲信号检测方法,包括以下步骤:对经脉冲平滑处理后的IFF复信号的幅度序列进行脉冲连续检测,并计算IFF复信号的脉冲间隔,若脉冲间隔符合询问信号或应答信号的脉冲宽度,则将所述脉冲间隔所对应的幅度序列进行缓存;根据缓存的幅度序列,计算脉冲幅度amp和脉冲精检测门限η2,若脉冲精检测门限η2大于或等于门限值η,则进入下一步检测,否则停止检测;依次对IFF复信号的幅度序列A(n1)至A(n2)进行脉冲精细检测,并确认脉冲的上升沿位置信息和下降沿位置信息;根据脉冲的上升沿位置信息和下降沿位置信息,形成脉冲描述字。本发明解决了现有IFF信号脉冲检测技术存在的不准确以及检测性能不佳的问题,满足了工程实现的需求。
Description
技术领域
本发明涉及信号检测技术领域,具体涉及一种IFF脉冲信号检测方法。
背景技术
IFF信号(中文名为敌我识别信号)是飞行器与地面站之间进行身份识别和信息交换的信号,主要应用于电子侦察、电子对抗等领域。通过对截获的IFF信号进行识别和解调,有助于统计出地方飞行器的特点与出行等重要情报,对战局的胜负起推动作用。
按照型号分类,IFF信号包括有MarkX、MarkXII以及S模式信号;按照信号格式分类,IFF信号包括有MarkX询问信号、MarkX应答信号、MarkXII询问信号、MarkXII应答信号、S模式询问信号、S模式应答信号、MarkXIIA模式5询问信号以及MarkXIIA模式5应答信号。除了MarkXIIA模式5询问信号以及MarkXIIA模式5应答信号之外,其余格式类型的IFF信号均为脉冲相位调制信号,均可通过脉冲检测完成识别和解调。现有的IFF信号脉冲检测技术存在不准确以及检测性能不佳的问题,不能满足工程实现的需求,因此如何提升IFF信号(MarkXIIA模式5信号除外)脉冲检测的准确性以及检测性能,是目前开发人员需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种IFF脉冲信号检测方法,解决了现有IFF信号脉冲检测技术存在的不准确以及检测性能不佳的问题,满足了工程实现的需求。
本发明的技术方案如下:
一种IFF脉冲信号检测方法,包括以下步骤:
步骤1.对经脉冲平滑处理后的IFF复信号的幅度序列A(n)进行脉冲连续检测,并计算IFF复信号的脉冲间隔,若脉冲间隔符合询问信号或应答信号的脉冲宽度,则将所述脉冲间隔所对应的幅度序列A(n1)~A(n2-1)进行缓存;本步骤为IFF脉冲信号检测的初步检测步骤。
步骤2.根据缓存的幅度序列A(n1)~A(n2-1),计算脉冲幅度amp和脉冲精检测门限η2,若脉冲精检测门限η2大于或等于门限值η,则进入下一步检测,否则停止检测;其中,所述脉冲幅度的表达式为NW和Nofs为脉冲宽度,NW=n2-n1,/>所述脉冲精检测门限η2=amp/2。
步骤3.依次对IFF复信号的幅度序列A(n1)至A(n2)进行脉冲精细检测,并确认脉冲的上升沿位置信息和下降沿位置信息。
步骤4.根据脉冲的上升沿位置信息和下降沿位置信息,形成脉冲描述字;所述脉冲描述字包括有脉冲中心位置、脉冲幅度amp和脉冲宽度其中,所述脉冲中心位置的表达式为/>Ts为脉冲间隔,脉冲间隔的表达式为/>
步骤2至步骤4为IFF脉冲信号检测方法的精细检测步骤。
进一步地,对IFF复信号的幅度序列A(n)进行脉冲连续检测,并计算IFF复信号的脉冲间隔,若脉冲间隔符合询问信号或应答信号的脉冲宽度,则将所述脉冲间隔所对应的幅度序列A(n1)~A(n2-1)进行缓存,具体包括以下步骤:
对IFF复信号的幅度序列A(n)进行连续检测,若检测到幅度序列A(n1)大于门限值η,则确认上升沿位置n1,若检测到幅度序列A(n2)小于门限值η,则确认下降沿位置n2-1;
计算上升沿位置n1与下降沿位置n2-1之间的脉冲间隔;
判断所述脉冲间隔是否为0.8us或0.5us,若是,则判断所述脉冲间隔是否满足MARKX询问信号特征或MARKXII询问信号特征,若满足,则确认为询问信号脉冲宽度;判断所述脉冲间隔是否为0.45us,若是,则判断所述脉冲间隔是否满足MARKX应答信号特征或MARKXII应答信号特征,若满足,则确认为应答信号脉冲宽度;判断所述脉冲间隔是否为0.8us或0.5us,若是,则判断所述脉冲间隔是否满足S模式应答信号特征,若满足,则确认为S模式应答信号脉冲宽度。
缓存所述脉冲间隔所对应的幅度序列A(n1)~A(n2-1)。
进一步地,依次对IFF复信号的幅度序列A(n1)至A(n2)进行脉冲精细检测,并确认脉冲的上升沿位置信息和下降沿位置信息,具体包括以下步骤:
从A(n1)至A(n2)的顺序再次进行脉冲检测,若检测到幅度序列A(n3)大于脉冲精检测门限η2,则确认上升沿位置n3,所述上升沿位置的表达式为继续进行脉冲检测,若检测到幅度序列A(n4)小于脉冲精检测门限η2,则确认下降沿位置n4-1,其中,所述下降沿位置信息的表达式为/>
进一步地,对经脉冲平滑处理的IFF复信号的幅度序列A(n)进行脉冲连续检测之前,还包括以下步骤:
将接收到的信号经过模数转换,获得70MHz中频96MHz采样率的采样信号经过下变频和滤波处理后,得到的复信号[rI(n),rQ(n)]进行迭代计算并获得其信号幅度A(n)和相位其中,所述的信号幅度A(n)的表达式为/>所述相位的表达式为/>
对经迭代计算后的复信号[rI(n),rQ(n)]分别进行脉冲平滑处理和过门限计算,获得门限值η,门限值表达式为其中所述脉冲平滑处理的表达式为Aout(n)=[A(n)+A(n-1)+A(n-2)+A(n-3)]/4。
本发明通过对经脉冲平滑处理后的IFF复信号的幅度序列A(n)进行脉冲连续检测,缓存脉冲间隔所对应的幅度序列A(n1)~A(n2-1),然后计算脉冲幅度amp和脉冲精检测门限η2,在脉冲精检测门限η2大于或等于门限值η的情况下,依次对IFF复信号的幅度序列A(n1)至A(n2)进行脉冲精细检测,并确认脉冲的上升沿位置信息和下降沿位置信息,最后形成脉冲描述字,从而实现IFF脉冲信号的检测,解决了现有IFF信号脉冲检测技术存在的不准确以及检测性能不佳的问题,满足了工程实现的需求。
本发明所述的IFF脉冲信号检测方法,脉宽检测误差小,检测性能佳,检测准确性较高,适合arkXIIA模式5信号除外的其他IFF信号的脉冲检测应用场景。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明实施例所述的一种IFF脉冲信号检测方法的流程图;
图2是本发明实施例所述的一种IFF脉冲信号初步检测方法的详细流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示,一种IFF脉冲信号检测方法,包括以下步骤:
S01.将接收到的信号经过模数转换,获得70MHz中频96MHz采样率的采样信号经过下变频和滤波处理后,得到的复信号[rI(n),rQ(n)]进行迭代计算并获得其信号幅度A(n)和相位其中,信号幅度A(n)的表达式为/>相位/>的表达式为/>
S02.对经迭代计算后的复信号[rI(n),rQ(n)]分别进行脉冲平滑处理和过门限计算,获得门限值η,门限值表达式为 其中脉冲平滑处理的表达式为Aout(n)=[A(n)+A(n-1)+A(n-2)+A(n-3)]/4。
S03.初步检测:对经脉冲平滑处理后的IFF复信号的幅度序列A(n)进行脉冲连续检测,并计算IFF复信号的脉冲间隔,若脉冲间隔符合询问信号或应答信号的脉冲宽度,则将脉冲间隔所对应的幅度序列A(n1)~A(n2-1)进行缓存。
如附图2所示,初步检测的具体过程如下:
S301.对IFF复信号的幅度序列A(n)进行连续检测,若检测到幅度序列A(n1)大于门限值η,则确认上升沿位置n1,若检测到幅度序列A(n2)小于门限值η,则确认下降沿位置n2-1;
S302.计算上升沿位置n1与下降沿位置n2-1之间的脉冲间隔;
S303.判断脉冲间隔是否为0.8us或0.5us,若是,则判断脉冲间隔是否满足MARKX询问信号特征或MARKXII询问信号特征,若满足,则确认为询问信号脉冲宽度;判断脉冲间隔是否为0.45us,若是,则判断脉冲间隔是否满足MARKX应答信号特征或MARKXII应答信号特征,若满足,则确认为应答信号脉冲宽度;判断脉冲间隔是否为0.8us或0.5us,若是,则判断脉冲间隔是否满足S模式应答信号特征,若满足,则确认为S模式应答信号脉冲宽度。
S304.缓存脉冲间隔所对应的幅度序列A(n1)~A(n2-1)。
S04.根据缓存的幅度序列A(n1)~A(n2-1),计算脉冲幅度amp和脉冲精检测门限η2,若脉冲精检测门限η2大于或等于门限值η,则进入下一步检测,否则停止检测,以初步检测的脉冲间隔和幅度序列A(n1)~A(n2-1)为最终检测结果;其中,脉冲幅度的表达式为NW和Nofs为脉冲宽度,NW=n2-n1,脉冲精检测门限η2=amp/2;
S05.依次对IFF复信号的幅度序列A(n1)至A(n2)进行脉冲精细检测,并确认脉冲的上升沿位置信息和下降沿位置信息。
步骤S05具体包括以下步骤:
S501.从A(n1)至A(n2)的顺序再次进行脉冲检测,若检测到幅度序列A(n3)大于脉冲精检测门限η2,则确认上升沿位置n3,上升沿位置的表达式为
S502.继续进行脉冲检测,若检测到幅度序列A(n4)小于脉冲精检测门限η2,则确认下降沿位置n4-1,其中,下降沿位置信息的表达式为
S06.根据脉冲的上升沿位置信息和下降沿位置信息,形成脉冲描述字;脉冲描述字包括有脉冲中心位置、脉冲幅度amp和脉冲宽度其中,脉冲中心位置的表达式为/>Ts为脉冲间隔,脉冲间隔的表达式为/>本发明实施例通过对经脉冲平滑处理后的IFF复信号的幅度序列A(n)进行脉冲连续检测,缓存脉冲间隔所对应的幅度序列A(n1)~A(n2-1),然后计算脉冲幅度amp和脉冲精检测门限η2,在脉冲精检测门限η2大于或等于门限值η的情况下,依次对IFF复信号的幅度序列A(n1)至A(n2)进行脉冲精细检测,并确认脉冲的上升沿位置信息和下降沿位置信息,最后形成脉冲描述字,从而实现IFF脉冲信号的检测,经仿真,信噪比大于10dB时,脉宽检测误差小于0.03us,脉宽检测误差小,检测性能佳,检测准确性较高,同时解决了现有IFF信号脉冲检测技术存在的不准确以及检测性能不佳的问题,满足了工程实现的需求。
Claims (2)
1.一种IFF脉冲信号检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
对经脉冲平滑处理后的IFF复信号的幅度序列A(n)进行脉冲连续检测,并计算IFF复信号的脉冲间隔,若脉冲间隔符合询问信号或应答信号的脉冲宽度,则将所述脉冲间隔所对应的幅度序列A(n1)~A(n2-1)进行缓存;
根据缓存的幅度序列A(n1)~A(n2-1),计算脉冲幅度amp和脉冲精检测门限η2,若脉冲精检测门限η2大于或等于门限值η,则进入下一步检测,否则停止检测;其中,所述脉冲幅度的表达式为NW和Nofs为脉冲宽度,NW=n2-n1,所述脉冲精检测门限η2=amp/2;
依次对IFF复信号的幅度序列A(n1)至A(n2)进行脉冲精细检测,并确认脉冲的上升沿位置信息和下降沿位置信息;
根据脉冲的上升沿位置信息和下降沿位置信息,形成脉冲描述字;所述脉冲描述字包括有脉冲中心位置、脉冲幅度amp和脉冲宽度其中,所述脉冲中心位置的表达式为/>Ts为脉冲间隔,脉冲间隔的表达式为/>;
其中,对IFF复信号的幅度序列A(n)进行脉冲连续检测,并计算IFF复信号的脉冲间隔,若脉冲间隔符合询问信号或应答信号的脉冲宽度,则将所述脉冲间隔所对应的幅度序列A(n1)~A(n2-1)进行缓存,具体包括以下步骤:
对IFF复信号的幅度序列A(n)进行连续检测,若检测到幅度序列A(n1)大于门限值η,则确认上升沿位置n1,若检测到幅度序列A(n2)小于门限值η,则确认下降沿位置n2-1;
计算上升沿位置n1与下降沿位置n2-1之间的脉冲间隔;
判断所述脉冲间隔是否为0.8us或0.5us,若是,则判断所述脉冲间隔是否满足MARKX询问信号特征或MARKXII询问信号特征,若满足,则确认为询问信号脉冲宽度;判断所述脉冲间隔是否为0.45us,若是,则判断所述脉冲间隔是否满足MARKX应答信号特征或MARKXII应答信号特征,若满足,则确认为应答信号脉冲宽度;判断所述脉冲间隔是否为0.8us或0.5us,若是,则判断所述脉冲间隔是否满足S模式应答信号特征,若满足,则确认为S模式应答信号脉冲宽度;
缓存所述脉冲间隔所对应的幅度序列A(n1)~A(n2-1);
其中,依次对IFF复信号的幅度序列A(n1)至A(n2)进行脉冲精细检测,并确认脉冲的上升沿位置信息和下降沿位置信息,具体包括以下步骤:
从A(n1)至A(n2)的顺序再次进行脉冲检测,若检测到幅度序列A(n3)大于脉冲精检测门限η2,则确认上升沿位置n3,所述上升沿位置的表达式为
继续进行脉冲检测,若检测到幅度序列A(n4)小于脉冲精检测门限η2,则确认下降沿位置n4-1,其中,所述下降沿位置信息的表达式为
2.如权利要求1所述的一种IFF脉冲信号检测方法,其特征在于,对经脉冲平滑处理的IFF复信号的幅度序列A(n)进行脉冲连续检测之前,还包括以下步骤:
将接收到的信号经过模数转换,获得70MHz中频96MHz采样率的采样信号经过下变频和滤波处理后,得到的复信号[rI(n),rQ(n)]进行迭代计算并获得其信号幅度A(n)和相位
对经迭代计算后的复信号[rI(n),rQ(n)]分别进行脉冲平滑处理和过门限计算,获得门限值η,门限值表达式为 其中所述脉冲平滑处理的表达式为Aout(n)=[A(n)+A(n-1)+A(n-2)+A(n-3)]/4。
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