CN115061082A - 干涉仪测向窄带接收机信号处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了干涉仪测向窄带接收机信号处理方法及装置，包括主控系统，通过光纤与计算机模块进行交互；计算机模块，用于完成信号分析处理结果的显示，根据系统工作流程完成对各个模块的控制；融合控制模块，用于完成系统控制信息的转发，分机的时钟生成及同步管理，分机状态信息汇集及上报，接收采集处理模块发送过来的信号处理结果，与计算机模块互联方便调试与测试；采集处理模块，用于中频模拟信号到数字信号的转换、信号检测、参数测量，根据测向通道的幅度相位信息完成方位/俯仰维度的干涉仪测角功能。通过本发明提出的方案，能够同时满足小脉宽信号的常规灵敏度处理与大脉宽信号的高灵敏度处理的检测场景。

Description

干涉仪测向窄带接收机信号处理方法及装置

技术领域

本发明涉及干涉仪测向窄带接收机信号处理领域，尤其涉及干涉仪测向窄带接收机信号处理方法及装置。

背景技术

现有的干涉仪测向窄带接收机主要是短时傅里叶变换处理或者信道化检测，也就是将2GHz的带宽划分为若干的更小检测带宽的子信道进行检测处理。目前的干涉仪测向窄带接收机的灵敏度指标一般为-70dBm至-80dBm的性能，无法适用于更高灵敏度指标要求的检测场景。

本发明提供一种常规灵敏度检测支路与高灵敏度检测支路相结合的检测系统与方法，解决的技术问题在于：如何同时满足小脉宽信号的常规灵敏度处理与大脉宽信号的高灵敏度处理的检测场景。

发明内容

针对上述问题，本发明提供干涉仪测向窄带接收机信号处理方法及装置。

本发明通过以下技术方案实现：

干涉仪测向窄带接收机信号处理方法，包括以下步骤：

S1. 分别采集前端接收的水平维度测向信号、俯仰维度测向信号和副瓣抑制信号；

S2. 引导水平维度测向信号、俯仰维度测向信号、副瓣抑制信号的幅度，对水平维度测向信号进行信号检测和参数测量，并对信号进行相位提取，得到具有射频频率、脉冲宽度、脉冲幅度、到达时间及水平俯仰测向角度的全脉冲参数；

S3. 将前沿PDW和后沿PDW通过光纤对外输出；

其中，所述信号检测具体为：通过高灵敏度处理支路和常规灵敏度处理支路对水平维度测向信号进行检测，并对高灵敏度处理支路检测的检测信号和常规灵敏度处理支路检测的检测信号进行融合处理；所述参数测量具体包括精测频率、精测幅度、精测相位、粗测到达时间和粗测脉宽。

进一步的，所述融合处理具体包括以下步骤：

S201. 常规灵敏度处理支路进行检测，得到常规灵敏度检测结果，常规灵敏度检测结果输入至小盒；

S202. 高灵敏度处理支路进行检测，得到高灵敏度检测结果，高灵敏度检测结果与常规灵敏度检测结果进行频率比较，当在信号功率超过常规灵敏度处理支路的检测灵敏度时，以常规灵敏度处理支路的检测结果为准，自动丢弃高灵敏度处理支路的检测结果；在信号功率低于常规灵敏度处理支路的检测灵敏度而高于高灵敏度处理支路的检测灵敏度时，以高灵敏度处理支路的检测结果为准，并且常规灵敏度处理支路检测不到信号。

进一步的，所述相位提取具体为：通过引导频率提取12个通道幅相信息时，根据检测使用的FFT情况，使用对应点数的DFT进行幅相提取。

进一步的，所述精测频率具体步骤为：采用重心法测频方式对频率进行精测频，重心法测频公式如下：

其中，所述

表示精测频率值，

表示采样率，

表示FFT处理的点数，

表示FFT幅度最大值对应的索引值，

表示FFT幅度最大值，

表示FFT幅度最大值左边的数据，

表示FFT幅度最大值右边的数据。

进一步的，对精测频公式计算得到的频率进行修正。

进一步的，所述精测幅度具体步骤为：将FFT栅栏效应导致的幅度误差进一步补偿，根据精测频的频率值对FFT的幅度进行补偿，使得相同输入功率的信号在FFT分辨率上和FFT分辨率之间时的信号检测幅度一致。对于脉宽大于0.5us的脉冲信号，将满帧处理的幅度进行累加平均处理，进一步降低幅度的抖动。

进一步的，所述精测相位具体步骤为：对于常规灵敏度处理支路的检测结果引导进行的相位测量，使用的DFT点数与检测时的FFT点数一致，都为1024点。对于高灵敏度处理支路的检测结果引导进行的相位测量，使用的DFT点数与检测时的FFT点数一致，都为8192点，相应的提高了相位的测量精度。

进一步的，所述粗测到达时间当脉冲前后沿非满帧时，通过非满帧的检测幅度与满帧的检测幅度的比值对非满帧的时间长度进行计算，并提取脉冲前沿信息得到精确到达时间。

进一步的，所述粗测脉宽当脉冲前后沿非满帧时，通过非满帧的检测幅度与满帧的检测幅度的比值对非满帧的时间长度进行计算，并提取脉冲前沿和后沿信息得到精确脉宽。

干涉仪测向窄带接收机信号处理装置，包括：

主控系统，通过光纤与计算机模块进行交互；

计算机模块，用于完成信号分析处理结果的显示，根据系统工作流程完成对各个模块的控制；

融合控制模块，用于完成系统控制信息的转发，分机的时钟生成及同步管理，分机状态信息汇集及上报，接收采集处理模块发送过来的信号处理结果，与计算机模块互联方便调试与测试；

采集处理模块，用于中频模拟信号到数字信号的转换、信号检测、参数测量，根据测向通道的幅度相位信息完成方位/俯仰维度的干涉仪测角功能；

其中，所述融合控制模块具体包括：

信号检测单元，用于通过高灵敏度处理支路和常规灵敏度处理支路对水平维度测向信号进行检测；

融合处理单元，用于对灵敏度处理支路和常规灵敏度处理支路的检测结果进行比对，分析并输出对应的检测结果；

参数测量单元，用于进行频率精测、幅度精测、相位精测、到达时间粗测和脉宽粗测。

所述采集处理模块还包括：

水平维度测向信号单元，用于采集水平维度测向信号；

俯仰维度测向信号单元，用于采集俯仰维度测向信号；

副瓣抑制信号单元，用于采集副瓣抑制信号。

本发明的有益效果：

通过本发明提出的方案，能够同时满足小脉宽信号的常规灵敏度处理与大脉宽信号的高灵敏度处理的检测场景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，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3提出的干涉仪测向窄带接收机信号处理装置的功能模块示意图；

图2为本发明实施例1提出的干涉仪测向窄带接收机信号处理的信号流程图；

图3为本发明实施例4提出的干涉仪测向窄带接收机信号处理装置的采集处理模块与采集处理模块之间的接口示意图；

图4为本发明实施例4提出的干涉仪测向窄带接收机信号处理装置的采集处理模块与融合控制模块之间的接口图；

图5为本发明实施例4提出的干涉仪测向窄带接收机信号处理装置的融合控制模块与计算机模块之间的接口图；

图6为本发明实施例5提出的干涉仪测向窄带接收机信号处理装置的采集处理模块的结构示意图；

图7为本发明实施例6提出的干涉仪测向窄带接收机信号处理装置的融合控制模块的结构示意图；

图8为本发明实施例6提出的干涉仪测向窄带接收机信号处理装置的参数下发拓扑连接示意图；

图9为本发明实施例6提出的干涉仪测向窄带接收机信号处理装置的BIT信息上报拓扑图；

图10为本发明实施例9提出一种应用于四通道单比特测频的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例提出干涉仪测向窄带接收机信号处理的具体实施方式，如图2，其中：为了实现系统的宽、中、窄脉宽的高、中、低灵敏度的自适应脉冲检测的需求，接收机采用全频域检测处理的方案，采用大点数FFT的高灵敏度处理支路和普通点数FFT的常规灵敏度处理支路的并行检测方案，通过频率关联的方式融合高灵敏度处理支路的检测结果和常规灵敏度处理支路的检测结果。在高灵敏度处理支路和常规灵敏度处理支路都检测信号的情况下，将两个检测结果融合成一个结果，避免同一个脉冲信号出两个PDW的问题；在常规灵敏度处理支路检测不到信号，高灵敏度处理支路可以检测到信号的情况下，以高灵敏度处理支路的检测结果为基准，引导提取12个通道的幅相信息，形成完整的PDW对外输出。

高灵敏度处理支路采用汉明窗，改善频谱泄露，也满足系统双音动态的指标要求；采用8192点FFT，满足系统高灵敏度的指标要求，不做滑窗处理，用复数4096点FFT实现实数8192点FFT以减少FPGA资源消耗；并使用噪底采集功能的噪底门限，来降低瞬时4G带宽内的带内波动，进一步降低带内波动对系统灵敏度的影响。

常规灵敏度处理支路采用汉明窗，改善频谱泄露，也满足系统双音动态的指标要求；采用1024点FFT，满足系统常规灵敏度的指标要求，做滑半窗处理，用复数1024点FFT实现不滑窗支路和滑半窗支路的两路实数1024点FFT以减少FPGA资源消耗；并使用噪底采集功能的噪底门限，来降低瞬时4G带宽内的带内波动，进一步降低带内波动对系统灵敏度的影响。

为了实现系统对宽、中、窄脉宽的高、中、低灵敏度的需求，本具体实施方式的难点之一在于如何自适应的融合处理高灵敏度处理支路的检测结果和常规灵敏度处理支路的检测结果。通过本实施例利用常规灵敏度处理支路的快速检测特点，在频率关联时先一步占用了小盒，当高灵敏度处理支路的检测结果也得到的时候，跟已有小盒的频率进行比较，如果频率接近，则丢弃高灵敏度处理支路的检测结果。即在信号功率超过常规灵敏度处理支路的检测灵敏度时，以常规灵敏度处理支路的检测结果为准，自动丢弃高灵敏度处理支路的检测结果；在信号功率低于常规灵敏度处理支路的检测灵敏度而高于高灵敏度处理支路的检测灵敏度时，以高灵敏度处理支路的检测结果为准，并且常规灵敏度处理支路检测不到信号。

通过引导频率提取12个通道幅相信息时，根据检测使用的FFT情况，使用对应点数的DFT进行幅相提取，以满足相位差的高灵敏度需求。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例进一步提出一种干涉仪测向窄带接收机的参测处理的具体实施方式，其中：

参测处理方案包括精测频率方案、精测幅度方案、精测相位方案、粗测到达时间方案和粗测脉宽方案等。

精测频率方案：采用重心法测频方式对频率进行精测频，重心法测频公式如下：

；

由于精测频公式计算得到的频率与真实频率有偏差，因此需要对精测频公式计算得到的频率进行修正，以进一步提高频率测量精度。

精测幅度方案：由于输入脉冲信号频率的未知性，当频率在FFT分辨率上和频率在FFT分辨率之间时的幅度不一致，因此首先需要将FFT栅栏效应导致的幅度误差进一步补偿，根据精测频的频率值对FFT的幅度进行补偿，使得相同输入功率的信号在FFT分辨率上和FFT分辨率之间时的信号检测幅度一致。然后对于脉宽大于0.5us的脉冲信号，可以将满帧处理的幅度进行累加平均处理，以进一步降低幅度的抖动，提高幅度的测量精度。

精测相位方案：对于常规灵敏度处理支路的检测结果引导进行的相位测量，使用的DFT点数与检测时的FFT点数一致，都为1024点。对于高灵敏度处理支路的检测结果引导进行的相位测量，使用的DFT点数与检测时的FFT点数一致，都为8192点，相应的提高了相位的测量精度。

粗测到达时间方案：全频域的检测处理方案的唯一缺点就是时间分辨率较差，时间分辨率以FFT的检测帧长为单位，常规灵敏度处理支路的时间分辨率为111ns，高灵敏度处理支路的时间分辨率为890ns，显然这个时间分辨率的性能是比较差的，也不能满足指标要求的，因此需要进行额外的提升时间分辨率的处理。对于脉冲前后沿非满帧的情况，利用非满帧的检测幅度和满帧的检测幅度的关系与非满帧的信号长度和满帧的信号长度存在一定的对应关系，故可以利用非满帧的检测幅度与满帧的检测幅度的比值来进一步计算非满帧的时间长度，进一步精确的提取脉冲前沿信息来得到相对更精确的到达时间，以满足指标要求。

粗测脉宽方案：全频域的检测处理方案的唯一缺点就是时间分辨率较差，时间分辨率以FFT的检测帧长为单位，常规灵敏度处理支路的时间分辨率为111ns，高灵敏度处理支路的时间分辨率为890ns，显然这个时间分辨率的性能是比较差的，也不能满足指标要求的，因此需要进行额外的提升时间分辨率的处理。对于脉冲前后沿非满帧的情况，利用非满帧的检测幅度和满帧的检测幅度的关系与非满帧的信号长度和满帧的信号长度存在一定的对应关系，故可以利用非满帧的检测幅度与满帧的检测幅度的比值来进一步计算非满帧的时间长度，进一步精确的提取脉冲前沿和后沿信息来得到相对更精确的脉宽，以满足指标要求。

实施例3

本实施例进一步提出干涉仪测向窄带接收机信号处理装置的功能模块具体实施方式，如图1，其中包括：

1) 计算机模块：1个；

2) 融合控制模块：1个；

3) 采集处理模块：3个；

4) 电源模块：1个；

5) 母板：1个。

其具体实施原理流程如下：

干涉仪测向窄带接收机主要由三块采集处理模块、一块融合控制模块及一块计算机模块组成，三块采集处理模块分别接收前端下来的12路0.3GHz~4.3GHz信号（水平维度测向信号、俯仰维度测向信号、副瓣抑制信号），完成水平维度测向信号的信号检测，并引导水平维度测向信号、俯仰维度测向信号、副瓣抑制信号的幅度和相位提取，形成具有射频频率、脉冲宽度、脉冲幅度、到达时间及水平俯仰测向角度的全脉冲参数，将前沿PDW和后沿PDW通过光纤对外输出，将后沿PDW通过PCIE输出到计算机模块进行分选识别处理。

实施例4

在实施例3的基础上，本实施例进一步提出干涉仪测向窄带接收机处理装置之间的模块接口的具体实施方式，其中将水平测向采集处理模块定义为主采集处理模块，俯仰测向采集处理模块和副瓣抑制采集处理模块定义为从采集处理模块。主采集处理模块完成信号检测和参数测量功能，并提取主采集处理模块的四个通道的相位差，从采集处理模块根据主采集处理模块的引导频率提取各自模块的四个通道的幅相信息，模块之间的传输接口如下面的描述。

采集处理模块与采集处理模块之间的接口：

如图3，水平测向采集处理模块作为主采集处理模块，需要完成脉冲信号的检测功能，完成脉冲参数的测量功能，并产生引导频率，引导主从采集处理模块12个通道完成DFT幅相提取处理。俯仰测向采集处理模块和副瓣抑制采集处理模块需要根据引导频率完成各自模块的幅相提取处理，并将俯仰测向采集处理模块的相位信息和副瓣抑制采集处理模块的幅度信息回传给水平测向采集处理模块，形成完整的12个通道幅相信息的脉冲描述字。

引导频率采用LVDS传输，引导频率用16bit（12+1+3）表示，其中12表示8192点FFT半频谱的索引位宽，1表示1024点FFT或8192点FFT，3表示最大支持6个信号，并且适应百万脉冲密度流的需求，因此计算得到引导频率的传输带宽需求为16MHz，最低使用两对LVDS即可满足传输需求，一对时钟信号，一对数据信号，LVDS数据传输率为100MHz的SDR。但考虑到引导频率的传输延迟，可以采用多对LVDS来并行传输，提高传输速度，降低传输延迟。

幅相信息采用LVDS传输，引导频率用56bit（13×4+1+3）表示，其中13表示相位信息用13bit表示，即相位360度对应于数值8192，4表示4个测向通道，1表示1024点FFT或8192点FFT，3表示最大支持6个信号，并且适应百万脉冲密度流的需求，因此计算得到引导频率的传输带宽需求为56MHz，最低使用两对LVDS即可满足传输需求，一对时钟信号，一对数据信号，LVDS数据传输率为100MHz的SDR。但考虑到引导频率的传输延迟，可以采用多对LVDS来并行传输，提高传输速度，降低传输延迟。

采集处理模块与融合控制模块之间的接口：

如图4，融合控制模块作为整个系统的控制中枢和传输桥梁，承担了系统主要的对外接口需求，并且作为三个采集处理模块的控制中心，需要控制采集处理模块的同源时钟和处理同步等重要的同步功能，另外还需要作为采集处理模块和计算机模块之间的传输桥梁，将处理所需要的参数由计算机模块传输至采集处理模块，将采集处理模块产生的最大保持谱、PDW和原始数据等信息由采集处理模块传输至计算机模块。

融合控制模块连接系统输入的100MHz外参考，作为三个采集处理模块和融合控制模块的同源时钟，融合控制模块上的LMK04828产生多路100MHz同源时钟，通过LVDS接口分发至三个采集处理模块，同时也给融合控制模块提供一路同源100MHz的时钟。

融合控制模块接受系统外部的3.3VTTL整机复位信号的控制，并将复位信息通过LVDS接口控制三个采集处理模块的复位状态。同时为了保证三个采集处理模块的处理同步，需要由融合控制模块产生一个节拍信号，通过LVDS接口同时控制三个采集处理模块的同步检测、参测和幅相提取处理。

同时，通过4XGTX高速总线连接采集处理模块和计算机模块，将计算机模块的配置参数传输至采集处理模块，将采集处理模块产生的最大保持谱、PDW和原始数据传输至计算机模块。

融合控制模块与计算机模块之间的接口：

如图5，融合控制模块与计算机模块之间的接口为PCIE接口，在高速传输总线资源足够的情况下预留8x，不足的情况下预留4x。计算机模块通过PCIE接口对融合控制模块和采集处理模块进行参数配置。融合控制模块将采集处理模块产生的最大保持谱、PDW以及对应的AD原始数据等信息传输至计算机模块，以便计算机模块进行分选识别和脉内处理等功能。

实施例5

在实施例3的基础上，本实施例进一步提出干涉仪测向窄带接收机的采集处理模块的具体实施方式，其中：采集处理模块是整个数字信号处理的核心，承担了中频模拟信号到数字信号的转换、信号检测、参数测量，根据测向通道的幅度相位信息完成方位/俯仰维的干涉仪测角功能，通过PCIE接口与计算机模块进行交互，以及通过光纤接口与系统主控模块进行交互。整个模块采用VPX架构，射频采用后出线方，方便模块维护和拆卸。

模块上有四片ADC12DJ5200，ADC12DJ5200工作在单通道模式，单个通道采样率最高达9.2G，四片ADC12DJ5200能够达到四路信号的采样要求，后接1片Xilinx VirtexUltraScale+系列的FPGA，用于0.3GHz ~4.3GHz频率范围内4GHz带宽的数字接收处理。采集处理模块功能框图如图6所示。

采集处理模块具备以下特性：

1) 具有标准6U（233.35mm×160mm×25.4mm）尺寸，VPX结构；

2) 采用导冷散热模式；

3) 带有1片VU9P系列FPGA，完成AD采集和信号处理；

4) FPGA外接4×2Gbyte DDR4存储器；

5) 模块对外接口包括PCIE、MLVDS、LVDS等；

6) 模块采用射频盲插方式，通过后背板输入、输出射频信号。

电源适应性：

1) 输入电压标称值：DC +12V；

2) 输入电压范围：DC +9V~ DC +15V；

3) 输入电压纹波：不超过输入电压的1%；

4) 功耗：稳定工作时不超过70W，瞬时峰值功耗不超过90W。

实施例6

在实施例3的基础上，本实施例进一步提出干涉仪测向窄带接收机的融合控制模块的具体实施方式，其中：融合控制模块是主控系统与分机的交互中心及控制中心，主要功能有：完成系统控制信息的转发，分机的时钟生成及同步管理，分机状态信息汇集及上报，接收采集处理模块发送过来的信号处理结果，与计算机模块互联方便调试与测试。融合控制模块采用VPX架构。

融合控制模块包含两片Xilinx FPGA（1片XC7VX690TFFG1927-2和1片XC7K325TFFG900-2）。XC7K325T完成系统控制，状态上报及同步采集控制；XC7VX690T完成PDW处理结果的汇集，完成前沿PDW和完成PDW的发送，与计算机板之间用SRIO互联。融合控制模块功能框图如图7所示。

主控系统的参数下发是通过千兆以太网（UDP协议）将需要下发的参数下发给计算机模块，计算机模块通过PCIE传输至融合控制模块，融合控制模块分发给其他三块采集处理模块的模块。主要的下发参数包含：工作模式参数，工作频段参数，幅相校准系数等。参数下发拓扑连接示意图如图8所示。

在自检模式下和正常工作模式下，融合控制模块收集各模块的自检信息，并通过高速接口上报给计算机模块，再传输至主控系统，以便随时监测分机各模块的状态。BIT信息上报拓扑图如图9所示。

融合控制模块特性如下：

1) 具有标准6U（233.35mm×160mm×25.4mm）尺寸，VPX结构；

2) 采用导冷散热模式（暂不做均温板）；

3) 带有1片XC7VX690TFFG1927-2系列FPGA，外挂4×2GbitDDR3；

4) 带有1片XC7K325TFFG900-2系列FPGA，外挂2×2GbitDDR3；

5) 具备外参考时钟1组，参考时钟100MHz；

6) 具备RS422接口2组，用于接收系统下发的秒脉冲和100KHz同步脉冲；

7) 具备LVDS接口7组，用于接收系统控制命令；

8) 具备×4光纤收发模块2组，用于传输PDW信息；

9) 具备×4SRIO接口1组：用于完成与本地计算机模块的交互。

电源适应性：

1) 输入电压标称值：DC +12V；

2) 输入电压范围：DC +9V~ DC +15V；

3) 输入电压纹波：不超过输入电压的1%；

4) 功耗：稳定工作时不超过70W，瞬时峰值功耗不超过80W。

实施例7

在实施例1的基础上，本实施例进一步提出干涉仪测向窄带接收机的计算机模块的具体实施方式，其中：计算机模块主要功能是完成信号分析处理结果的显示，根据系统工作流程完成对各个模块的控制。该计算机模块属于分机的调测模块，也可以用于分机的单独运行处理，考虑到调测数据量的问题，系统有必要有该计算机单元，在系统完成调测后可以去除该模块。计算机模块基于英特尔®第4代/第5代Core®和Xeon®E3 Lv4嵌入式平台。为了在6U VPX规格中为工作站和计算密集型应用提供最高性能，提供4路高速Rapid IO接口，速率可配，最高可达5Gb/s。此外，在VPX扩展平面中有两个PCI Express x8端口，最高可达5Gb/s。使用SO-DIMM插槽和板载DRAM，在双通道设计中具有ECC，运行速度高达1600MT/s，MIC-6313可集成到各种恶劣环境中，同时保持最大数据吞吐量。计算机模块适用于恶劣环境，适用ATR导热机构；也可使用风冷散热器，采用板贴内存，具有高可靠性，并且额外提供了CFast/SSD插槽，可实现经济高效的模块化存储。

电源适应性：

1) 输入电压标称值：DC +12V，DC +5V；

2) 输入电压范围：DC +9V~ DC +15V；

3) 输入电压纹波：不超过输入电压的1%；

4) 功耗：稳定工作时不超过70W，瞬时峰值功耗不超过80W。

实施例8

在实施例1的基础上，本实施例进一步提出干涉仪测向窄带接收机的具体工作模式，包括自检模式、校准模式、噪底采集模式、正常工作模式。

自检模式：

自检模式下，数字接收分机工作流程如下：

1) 数字接收分机接收主控分机网络报文，进入自检模式，首先完成接收机硬件功能自检；

2) 测向通道自检时，数字接收分机读取自检通道中频信号，完成幅度、频率测量，与设定的幅度频率完成比较；

3) 综合硬件自检结果和测向通道自检结果，对主控分机进行自检回报。

校正模式：

校正模式下，数字接收分机工作流程如下：

1) 数字接收分机接收主控分机网络报文，进入校正模式；

2) 由校正源为测向通道提供等幅度等相位信号，接收机需要根据主控分机下发的频率码报文，按一定步进单步执行完成对应范围内的通道幅度相位校准；

3) 由接收机完成多次重复测量校准，接收机通过网络报文形成全频段校准表送至主控分机。

噪底采集模式：

噪底采集模式下，数字接收分机工作流程如下：

1) 数字接收分机接收主控分机网络报文，进入噪底采集模式；

2) 主控分机关闭射频前端的输入信号，接收机需要根据主控分机下发的频率码报文，按一定步进单步执行完成对应范围内的噪底采集功能；

3) 由接收机完成多次噪底采集功能，形成全频段噪底表，存储在数字分机内，也可以通过网络报文上报给主控分机。

正常工作模式：

正常工作模式下，数字接收分机工作流程如下：

1) 数字接收分机接收主控分机网络报文，进入正常工作模式；

2) 主控分机正常打开射频前端的输入信号，接收机需要根据主控分机下发的频率码报文，完成该频率范围的前沿PDW和后沿PDW的生成；

3) 主控分机通过不同的频率码报文，形成全频段的PDW生成功能。

实施例9

如图10，在实施例3的基础上，本实施例提出一种干涉仪测向窄带接收机信号处理的终端设备，终端设备200包括至少一个存储器210、至少一个处理器220以及连接不同平台系统的总线230。

存储器210可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(RAM)211和/或高速缓存存储器212，还可以进一步包括只读存储器(ROM)213。

其中，存储器210还存储有计算机程序，计算机程序可以被处理器220执行，使得处理器220执行本申请实施例中上述任一项一种干涉仪测向窄带接收机信号处理方法，其具体实现方式与上述方法的实施例中记载的实施方式、所达到的技术效果一致，部分内容不再赘述。存储器210还可以包括具有一组(至少一个)程序模块215的程序/实用工具214，这样的程序模块包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

相应的，处理器220可以执行上述计算机程序，以及可以执行程序/实用工具214。

总线230可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、图形加速端口、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

终端设备200也可以与一个或多个外部设备240例如键盘、指向设备、蓝牙设备等通信，还可与一个或者多个能够与该终端设备200交互的设备通信，和/或与使得该终端设备200能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口250进行。并且，终端设备200还可以通过网络适配器260与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器260可以通过总线230与终端设备200的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合终端设备200使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.干涉仪测向窄带接收机信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 分别采集前端接收的水平维度测向信号、俯仰维度测向信号和副瓣抑制信号；

S2. 引导水平维度测向信号、俯仰维度测向信号、副瓣抑制信号的幅度，对水平维度测向信号进行信号检测和参数测量，并对信号进行相位提取，得到具有射频频率、脉冲宽度、脉冲幅度、到达时间及水平俯仰测向角度的全脉冲参数；

S3. 将前沿PDW和后沿PDW通过光纤对外输出；

其中，所述信号检测具体为：通过高灵敏度处理支路和常规灵敏度处理支路对水平维度测向信号进行检测，并对高灵敏度处理支路检测的检测信号和常规灵敏度处理支路检测的检测信号进行融合处理；所述参数测量具体包括精测频率、精测幅度、精测相位、粗测到达时间和粗测脉宽。

2.根据权利要求1所述的干涉仪测向窄带接收机信号处理方法，其特征在于，所述融合处理具体包括以下步骤：

S201. 常规灵敏度处理支路进行检测，得到常规灵敏度检测结果，常规灵敏度检测结果进行频率关联；

S202. 高灵敏度处理支路进行检测，得到高灵敏度检测结果，高灵敏度检测结果与常规灵敏度检测结果进行频率比较，在信号功率超过常规灵敏度处理支路的检测灵敏度时，以常规灵敏度处理支路的检测结果为准，自动丢弃高灵敏度处理支路的检测结果；在信号功率低于常规灵敏度处理支路的检测灵敏度而高于高灵敏度处理支路的检测灵敏度时，以高灵敏度处理支路的检测结果为准，并且常规灵敏度处理支路检测不到信号。

3.根据权利要求1所述的干涉仪测向窄带接收机信号处理方法，其特征在于，所述相位提取具体为：通过引导频率提取12个通道幅相信息时，根据检测使用的FFT情况，使用对应点数的DFT进行幅相提取。

4.根据权利要求1所述的干涉仪测向窄带接收机信号处理方法，其特征在于，所述精测频率具体步骤为：采用重心法测频方式对频率进行精测频，重心法测频公式如下：

其中，所述

表示精测频率值，

表示采样率，

表示FFT处理的点数，

表示FFT幅度最大值对应的索引值，

表示FFT幅度最大值，

表示FFT幅度最大值左边的数据，

表示FFT幅度最大值右边的数据；

进一步的，对精测频公式计算得到的频率进行修正。

5.根据权利要求1所述的干涉仪测向窄带接收机信号处理方法，其特征在于，所述精测幅度具体步骤为：将FFT栅栏效应导致的幅度误差进一步补偿，根据精测频的频率值对FFT的幅度进行补偿，使得相同输入功率的信号在FFT分辨率上和FFT分辨率之间时的信号检测幅度一致，对于脉宽大于0.5us的脉冲信号，将满帧处理的幅度进行累加平均处理，进一步降低幅度的抖动。

6.根据权利要求1所述的干涉仪测向窄带接收机信号处理方法，其特征在于，所述精测相位具体步骤为：对于常规灵敏度处理支路的检测结果引导进行的相位测量，使用的DFT点数与检测时的FFT点数一致，都为1024点，对于高灵敏度处理支路的检测结果引导进行的相位测量，使用的DFT点数与检测时的FFT点数一致，都为8192点，相应的提高了相位的测量精度。

7.根据权利要求1所述的干涉仪测向窄带接收机信号处理方法，其特征在于，所述粗测到达时间当脉冲前后沿非满帧时，通过非满帧的检测幅度与满帧的检测幅度的比值对非满帧的时间长度进行计算，并提取脉冲前沿信息得到精确到达时间。

8.根据权利要求1所述的干涉仪测向窄带接收机信号处理方法，其特征在于，所述粗测脉宽当脉冲前后沿非满帧时，通过非满帧的检测幅度与满帧的检测幅度的比值对非满帧的时间长度进行计算，并提取脉冲前沿和后沿信息得到精确脉宽。

9.干涉仪测向窄带接收机信号处理装置，其特征在于，包括：

主控系统，通过光纤与计算机模块进行交互；

计算机模块，用于完成信号分析处理结果的显示，根据系统工作流程完成对各个模块的控制；

融合控制模块，用于完成系统控制信息的转发，分机的时钟生成及同步管理，分机状态信息汇集及上报，接收采集处理模块发送过来的信号处理结果，与计算机模块互联，方便调试与测试；

采集处理模块，用于中频模拟信号到数字信号的转换、信号检测、参数测量，根据测向通道的幅度相位信息完成方位/俯仰维度的干涉仪测角功能；

其中，所述融合控制模块具体包括：

信号检测单元，用于通过高灵敏度处理支路和常规灵敏度处理支路对水平维度测向信号进行检测；

融合处理单元，用于对高灵敏度处理支路和常规灵敏度处理支路的检测结果进行比对，分析并输出对应的检测结果；

参数测量单元，用于进行频率精测、幅度精测、相位精测、到达时间粗测和脉宽粗测。

10.根据权利要求9所述的干涉仪测向窄带接收机信号处理装置，其特征在于，所述采集处理模块还包括：

水平维度测向信号单元，用于采集水平维度测向信号；

俯仰维度测向信号单元，用于采集俯仰维度测向信号；

副瓣抑制信号单元，用于采集副瓣抑制信号。

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