CN115078845B - 脉冲重复周期的采集方法、设备及计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及信号处理技术领域,并公开了一种脉冲重复周期的采集方法、设备及计算机存储介质,该方法包括:获取采集的相邻采样脉冲信号,并对所述相邻采样脉冲信号进行希尔伯特变换得到相邻脉冲复信号,其中,所述相邻采样脉冲信号包括信号相邻的第一相邻采样脉冲信号和第二相邻采样脉冲信号;获取预设的截取时间长度信息,并根据所述截取时间长度信息截取所述相邻脉冲复信号得到截取相邻脉冲信号集,并确定所述截取相邻脉冲信号集对应的起始点信息;根据所述截取相邻脉冲信号集确定相关峰信号,并根据所述相关峰信号和所述起始点信息确定脉冲重复周期。本发明提高脉冲重复周期的采集精确度。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域,尤其涉及一种脉冲重复周期的采集方法、设备及计算机存储介质。
背景技术
随着通信技术的高速发展,越来越多的信号处理技术在通信技术中得到广泛应用,同时也对信号处理技术的准确性和效率提出了更高的要求。
传统的脉冲重复周期的采集方法是通过依次采集工作模式下的的所有脉冲的达到时间,并根据两个相邻脉冲到达时间的时间差确定脉冲重复周期,这种脉冲重复周期的采集方法存在很大的缺陷,会存在低信噪比环境下,TOA(time-of-arrival,脉冲到达时间)和PW(pulsewidth,脉冲宽度)估计准确率不高的问题,即,这种脉冲重复周期的采集方法会由于脉冲到达时间TOA和脉冲宽度PW的准确率不高造成确定的脉冲重复周期的精确度不高。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种脉冲重复周期的采集方法、设备及计算机存储介质,旨在提高脉冲重复周期的采集精确度。
为实现上述目的,本发明提供一种脉冲重复周期的采集方法,所述脉冲重复周期的采集方法步骤,包括:
获取采集的相邻采样脉冲信号,并对所述相邻采样脉冲信号进行希尔伯特变换得到相邻脉冲复信号,其中,所述相邻采样脉冲信号包括信号相邻的第一相邻采样脉冲信号和第二相邻采样脉冲信号;
获取预设的截取时间长度信息,并根据所述截取时间长度信息截取所述相邻脉冲复信号得到截取相邻脉冲信号集,并确定所述截取相邻脉冲信号集对应的起始点信息;
根据所述截取相邻脉冲信号集确定相关峰信号,并根据所述相关峰信号和所述起始点信息确定脉冲重复周期。
可选地,根据所述截取相邻脉冲信号集确定相关峰信号的步骤,包括:
确定所述截取相邻脉冲信号集中取样点数最少的目标脉冲信号组,对所述目标脉冲信号组中的所有截取脉冲信号进行傅里叶变换得到每个所述截取脉冲信号对应的目标频谱序列;
确定所述目标频谱序列的最大值位置点,并将所述最大值位置点对应的频率值作为所述目标脉冲信号组的中心频率;
根据所述目标频谱序列和所述最大值位置点确定目标带宽;
根据所述截取相邻脉冲信号集、每个所述截取脉冲信号对应的所述目标带宽和所述中心频率确定相关峰信号。
可选地,根据所述目标频谱序列和所述最大值位置点确定目标带宽的步骤,包括:
确定所述目标频谱序列对应的全部功率值,将所述目标频谱序列中所述功率值大于或等于预设搜索门限值的区域作为目标搜索区域,根据所述最大值位置点将所述目标搜索区域划分为第一目标搜索区域和第二目标搜索区域;
确定所述第一目标搜索区域对应的所有功率值中的最小功率值,并将所述最小功率值对应的频率值作为第二数值,并确定所述第二目标搜索区域对应的所有功率值中的最大功率值,并将所述最大功率值对应的频率值作为第一数值,计算所述第一数值和所述第二数值之间的数值差值;
确定所述目标频谱序列对应的采样频率和采样点数,将所述采样频率和所述采样点数之间的比例值作为目标商值,并将所述数值差值和所述目标商值的乘积作为目标带宽。
可选地,根据所述截取相邻脉冲信号集、每个所述截取脉冲信号对应的所述目标带宽和所述中心频率确定相关峰信号的步骤,包括:
确定所述截取相邻脉冲信号集中取样点数最多的非目标脉冲信号组,并依次遍历各所述截取脉冲信号,确定所述非目标脉冲信号组中与遍历的所述截取脉冲信号匹配的匹配截取脉冲信号;
根据遍历的所述截取脉冲信号对应的中心频率对遍历的所述截取脉冲信号进行混频得到混频信号;
根据遍历的所述截取脉冲信号对应的中心频率对所述匹配截取脉冲信号进行混频得到匹配混频信号;
确定遍历的所述截取脉冲信号对应的目标带宽,根据所述目标带宽对应的滤波器系数对所述混频信号进行滤波得到滤波信号;
根据所述目标带宽对应的滤波器系数对所述匹配混频信号进行滤波得到匹配滤波信号;
截取所述滤波信号得到对应的截取信号,并截取所述匹配滤波信号得到对应的匹配截取信号;
确定预设的相关峰运算公式,将所述截取信号和所述匹配截取信号代入所述相关峰运算公式得到运算结果,并根据所述运算结果和遍历的所述截取脉冲信号确定相关峰信号。
可选地,根据所述运算结果和遍历的所述截取脉冲信号确定相关峰信号的步骤,包括:
若遍历的所述截取脉冲信号为所述相邻脉冲复信号的左侧截取脉冲信号,则将所述运算结果作为相关峰信号中的第一相关峰信号;
若遍历的所述截取脉冲信号为所述相邻脉冲复信号的右侧截取脉冲信号,则将所述运算结果作为相关峰信号中的第二相关峰信号。
可选地,根据所述相关峰信号和所述起始点信息确定脉冲重复周期的步骤,包括:
确定所述相关峰信号中第一相关峰信号全部的第一位置,并依次遍历各所述第一位置,确定与遍历的所述第一位置匹配的第二相关峰信号中的第二位置,并将遍历的所述第一位置的幅度和所述第二位置的幅度的绝对值之和作为幅度数值;
将所述幅度数值汇总得到幅度数值集,并确定所述幅度数值集中最大数值对应的位置作为偏移确定位置;
确定所述偏移确定位置在所述第一相关峰信号中的偏移量作为实际偏移量,并确定所述起始点信息中的第一起始点数和第二起始点数之间的起始差值,将所述起始差值与所述实际偏移量之间的差值作为脉冲重复周期。
可选地,根据所述截取时间长度信息截取所述相邻脉冲复信号得到截取相邻脉冲信号集的步骤,包括:
确定所述相邻脉冲复信号中的第一脉冲复信号,并根据所述截取时间长度信息中的截取规则将所述第一脉冲复信号截取为左一截取脉冲信号和右一截取脉冲信号,并将所述左一截取脉冲信号和所述右一截取脉冲信号作为第一脉冲信号组;
确定所述相邻脉冲复信号中的第二脉冲复信号,并根据所述截取时间长度信息中的截取规则将所述第二脉冲复信号截取为左二截取脉冲信号和右二截取脉冲信号,并将所述左二截取脉冲信号和所述右二截取脉冲信号作为第二脉冲信号组,将所述第一脉冲信号组和所述第二脉冲信号组汇总得到截取相邻脉冲信号集。
可选地,确定所述截取相邻脉冲信号集对应的起始点信息的步骤,包括:
确定所述截取相邻脉冲信号集中的左一截取脉冲信号,并确定所述左一截取脉冲信号中左一上升沿位置点数和左一低位置点数,并将所述左一上升沿位置点数和所述左一低位置点数之间的差值作为第一起始点数;
确定所述截取相邻脉冲信号集中的左二截取脉冲信号,并确定所述左二截取脉冲信号中左二上升沿位置点数和左二低位置点数,并将所述左二上升沿位置点数和所述左二低位置点数之间的差值作为第二起始点数,并将所述第一起始点数和所述第二起始点数汇总作为起始点信息。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种脉冲重复周期的采集设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现上所述的脉冲重复周期的采集方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种脉冲重复周期的采集计算机存储介质,所述计算机存储介质上存储有脉冲重复周期的采集程序,所述脉冲重复周期的采集程序被处理器执行时实现如上所述的脉冲重复周期的采集方法的步骤。
本发明在信号点数较多的情况下通过获取采集的相邻采样脉冲信号,并对所述相邻采样脉冲信号进行希尔伯特变换得到相邻脉冲复信号,其中,所述相邻采样脉冲信号包括信号相邻的第一相邻采样脉冲信号和第二相邻采样脉冲信号;获取预设的截取时间长度信息,并根据所述截取时间长度信息截取所述相邻脉冲复信号得到截取相邻脉冲信号集,并确定所述截取相邻脉冲信号集对应的起始点信息;根据所述截取相邻脉冲信号集确定相关峰信号,并根据所述相关峰信号和所述起始点信息确定脉冲重复周期,通过确定截取相邻脉冲信号集对应的起始点信息和相关峰信号,进而对脉冲重复周期进行求解,从而避免了现有技术中通过到达时间的时间差求解脉冲重复周期存在脉冲到达时间TOA和脉冲宽度PW的准确率不高的问题,造成脉冲重复周期的精确度不高的现象发生,这种脉冲重复周期的采集方法不仅不用采集脉冲到达时间TOA和脉冲宽度PW进而保证了求解的效率性,而且还通过截取相邻脉冲信号集的起始点信息和相关峰信号进行求解脉冲重复周期可以保证脉冲重复周期的采集精确度。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的脉冲重复周期的采集设备结构示意图;
图2为本发明脉冲重复周期的采集方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明脉冲重复周期的采集的装置模块示意图;
图4为现有技术中雷达侦察系统示意图;
图5为本发明脉冲重复周期的采集求取脉冲重复周期PRI实现框图中截取数据格;
图6为本发明脉冲重复周期的采集技术方案示流程意图。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图1,图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的脉冲重复周期的采集设备结构示意图。
如图1所示,该脉冲重复周期的采集设备可以包括:处理器0003,例如中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU),通信总线0001、获取接口0002,处理接口0004,存储器0005。其中,通信总线0001用于实现这些组件之间的连接通信。获取接口0002可以包括信息采集装置、获取单元比如计算机,可选获取接口0002还可以包括标准的有线接口、无线接口。处理接口0004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器0005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM),也可以是稳定的非易失性存储器(Non-VolatileMemory,NVM),例如磁盘存储器。存储器0005可选的还可以是独立于前述处理器0003的存储装置。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的结构并不构成对脉冲重复周期的采集设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器0005中可以包括操作系统、获取接口模块、处理接口模块以及脉冲重复周期的采集程序。
在图1所示的脉冲重复周期的采集设备中,通信总线0001主要用于实现组件之间的连接通信;获取接口0002主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;处理接口0004主要用于连接部署端(用户端),与部署端进行数据通信;本发明脉冲重复周期的采集设备中的处理器0003、存储器0005可以设置在脉冲重复周期的采集设备中,所述脉冲重复周期的采集设备通过处理器0003调用存储器0005中存储的脉冲重复周期的采集程序,并执行本发明实施例提供的脉冲重复周期的采集方法。
基于上述硬件结构,提出本发明脉冲重复周期的采集方法实施例。
本发明实施例提供了一种脉冲重复周期的采集方法,参照图2,图2为本发明脉冲重复周期的采集方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中,所述脉冲重复周期的采集方法包括:
步骤S10,获取采集的相邻采样脉冲信号,并对所述相邻采样脉冲信号进行希尔伯特变换得到相邻脉冲复信号,其中,所述相邻采样脉冲信号包括信号相邻的第一相邻采样脉冲信号和第二相邻采样脉冲信号;
在本实施例中,现有技术中接收信号的雷达可以参照图4,图4为现有技术中雷达侦察系统示意图,以测频天线与测向天线阵作为媒介,雷达接收机对包含多个辐射源的雷达脉冲信号予以接收。其中,测频天线与测向天线阵均有DOA(direction-of-arrival,到达角)的覆盖范围。测向接收机与测频接收天线共同PW(测量脉宽),DOA(到达角)、F(Frequency,脉内调制特征)、RF(RadioFrequency,载频)、PA(pulseamplitude,脉冲幅度)、TOA(到达时间)等参数的测量。部分新型雷达接收机能够对雷达脉冲的脉内调制类型(F)予以实时识别。测频接收机与测向接收机接获取的各类参数数据会向信号处理机传输,然后由信号处理机予以分选。
信号分选主要有六个使用参数: PW、 DOA、 F、RF、PA、TOA,上述参数的组合,一般称作是PDW(PulseDescriptionWords ,脉冲描述字)。PRI(PulseRepetitionInterval,脉冲重复周期)是同一雷达发射的相邻两个脉冲前沿之间的时间间隔,它是无源探测系统进行脉冲序列分选时的重要参数。不管哪种方法都需要使用PRI分选程序,PRI参数为分选的基础和分选的主要参数。传统的PRI通过计算两相邻脉冲到达时间差。设雷达在某工作模式下发射一串具有N个脉冲的脉冲序列S=(toa1,toa2,…,toan),其中toai,i=1,2…,N代表脉冲的到达时间,则P=(P1,P2,…,Pn)就是该串脉冲的PRI序列,其中Pi=toai-toai-1,i=1,2…,N。该方案会存在由于脉冲到达时间TOA和脉冲宽度PW的准确率不高造成确定的脉冲重复周期的精确度不高的问题,故提出本申请的技术方案。在实际信号处理的应用中都是普遍存在取样点较多的处理信号,计算两相邻脉冲到达时间差的方式会存在较大的误差问题,而直接进行完全信号相关算法的方式会存在计算时间较长的问题,完全信号相关算法只适合用于取样点较少的信号处理,例如实验室的简单采样点少的信号处理,而不适于现有的常规使用。就例如理论与实际之间的关系,理论可以达到预期效果,但计算时间过长,就会得到一种新的方案。由于在所有的雷达接收塔中接收到的信号都会受到复杂电磁环境的影响,使得现有技术中各种信号接收雷达中雷达截获的脉冲流中包含辐射源数量庞大,使得接收机还需要应对噪声与杂波的干扰,雷达信号分选就是基于此类电磁环境来对各辐射源信号予以分离出来的过程,雷达接收机通过本方案筛选对所接收信号进行分选,可以保证雷达脉冲重复周期以保证信号的真实性和准确性,而且效率还比现有技术高。通过获取采集的相邻采样脉冲信号,并对相邻采样脉冲信号进行希尔伯特变换得到相邻脉冲复信号,对变换之后的复信号进行求解脉冲重复周期。其中,相邻采样脉冲信号是随机采集的两个相邻的雷达脉冲采样信号,即相邻雷达脉冲采样数据,相邻采样脉冲信号包括信号相邻的第一相邻采样脉冲信号和第二相邻采样脉冲信号,希尔伯特变换是指对采集的相邻采样脉冲信号转换为复信号的形式,即第一相邻采样脉冲信号变为第一脉冲复信号,第二相邻采样脉冲信号变为第二脉冲复信号,相邻脉冲复信号是指相邻采样脉冲信号进行希尔伯特变换之后得到的信号。参照图5,图5为脉冲重复周期的采集求取脉冲重复周期PRI实现框图中截取数据格,后续将参照图5进行说明。通过获取输入的两个相邻雷达脉冲采样数据为实信号a:x1(n)与b:x2(n),脉冲描述字分别为描述字PDW1与PDW2,采样率为F0。本发明中用到PDW1的两个参数Toa1(上升沿点数,也即是到达时间的点数)与PW1(脉宽点数),PDW2的两个参数Toa2与PW2。粗略计算脉冲下降沿的位置:
Toe1= PW1+ Toa1;(PW1,Toa1单位为点数)
Toe2= PW2+ Toa2;(PW2,Toa2单位为点数)
再通过Matlab中的FDATool工具生成希尔伯特变换系数,将信号a与b滤波后分别生成x11(n)和x22(n);那么复信号a1与b1为
信号a1:a1(n)=x1(n)+jx11(n); n=1,2,…N1
信号b1:b1(n)=x2(n)+jx22(n); n=1,2,…N2
其中,N1表示信号a的采样总点数,N2表示信号b的采样总点数,j表示虚部。就实现了对待处理的信号进行变换处理得到需要的复信号的操作。
步骤S20,获取预设的截取时间长度信息,并根据所述截取时间长度信息截取所述相邻脉冲复信号得到截取相邻脉冲信号集,并确定所述截取相邻脉冲信号集对应的起始点信息;
在本实施例中,在确定需要进行处理的相邻脉冲复信号之后,就会对相邻脉冲复信号进行截取,通过获取预设的截取时间长度信息对已有的相邻脉冲复信号进行截取。截取时间长度信息是指需要截取的时间长度以及对应的截取规则。其中,根据所述截取时间长度信息截取所述相邻脉冲复信号得到截取相邻脉冲信号集的步骤包括:
步骤C21,确定所述相邻脉冲复信号中的第一脉冲复信号,并根据所述截取时间长度信息中的截取规则将所述第一脉冲复信号截取为左一截取脉冲信号和右一截取脉冲信号,并将所述左一截取脉冲信号和所述右一截取脉冲信号作为第一脉冲信号组;
在本实施例中,当脉宽PW1与PW2较宽时,直接进行相关运算的计算量会很大,实习性很差,从而将信号a1巧妙截取为信号a11、a12,信号b1巧妙截取为信号b11、b12,减少参与相关运算的计算量。参照图5,通过确定相邻脉冲复信号中的第一脉冲复信号a1,并将第一脉冲复信号a1根据截取时间长度信息中的截取规则截取为左一截取脉冲信号a11和右一截取脉冲信号a12,同时将左一截取脉冲信号a11和右一截取脉冲信号a12作为第一脉冲信号组,其中第一脉冲信号组是指第一脉冲复信号a1对应的截取信号,截取规则是指对于信号的一种截取规则,例如根据规则可以是截取time0和time0+time1的时间长度,具体的时间长度和截取规则可以根据用户进行自设的,也可以根据实际需求设定。
步骤C22,确定所述相邻脉冲复信号中的第二脉冲复信号,并根据所述截取时间长度信息中的截取规则将所述第二脉冲复信号截取为左二截取脉冲信号和右二截取脉冲信号,并将所述左二截取脉冲信号和所述右二截取脉冲信号作为第二脉冲信号组,将所述第一脉冲信号组和所述第二脉冲信号组汇总得到截取相邻脉冲信号集。
通过确定相邻脉冲复信号中的第二脉冲复信号b1,并将第二脉冲复信号b1根据截取时间长度信息中的截取规则截取为左二截取脉冲信号b11和右二截取脉冲信号b12,同时将左二截取脉冲信号b11和右二截取脉冲信号b12作为第二脉冲信号组,其中第二脉冲信号组是指第二脉冲复信号b1对应的截取信号,截取规则是指对于信号的一种截取规则,例如根据规则截取time0+time1和time0+time1+time2的时间长度,同时将第一脉冲信号组和第二脉冲信号组汇总得到截取相邻脉冲信号集,也就是说截取相邻脉冲信号集是指包括了第一脉冲复信号a1的两组截取信号和第二脉冲复信号b1的两组截取信号。信号截取形式如图5所示,其中time0、time1、time2表示截取的时间长度,对于time0需要大于噪声点数,Toa1、Toa2分别表示信号a1、b1的到达时间对应的点数,Toe1、Toe2分别表示信号a1、b1下降沿时间对应的点数。希尔伯特变换后的采样率为Fs=F0/2,那么图5中time0对应的点数:point11=time0*Fs,time0加time1对应的点数point12=(time1+time0)*Fs,time0加time2对应的点数:point21=(time0+time2)*Fs,time0+time1+time2对应的点数:point22=(time0+time1+time2)*Fs,那么截取的信号a11、a12、b11、b12分别如下:
其中,a11、a12数据长度N1=(time1+2*time0)*Fs,b11、b12数据长度N2=(time1+2*time0+2*time2)*Fs,n1=1,2,...,N1,n2=1,2,...,N2。截取之后就会确定起始点信息。其中,确定所述截取相邻脉冲信号集对应的起始点信息的步骤包括:
步骤C23,确定所述截取相邻脉冲信号集中的左一截取脉冲信号,并确定所述左一截取脉冲信号中左一上升沿位置点数和左一低位置点数,并将所述左一上升沿位置点数和所述左一低位置点数之间的差值作为第一起始点数;
在本实施例中,在得到截取相邻脉冲信号集之后,就会确定截取相邻脉冲信号集中的起始点信息,其中起始点信息是指起始位置的点数信息。通过确定截取相邻脉冲信号集中的左一截取脉冲信号a11,因为信号a11是信号a1起始位置的截取信号,同时确定左一截取脉冲信号中左一上升沿位置点数(到达时间点数)和左一低位置点数,将左一上升沿位置点数和左一低位置点数之间的差值作为第一起始点数,其中左一上升沿位置点数是指参照图5位置的toa1位置的点数,左一低位置点数是指信号a11中time0对应的点数,即信号a11的低处,第一起始点数是指两者点数之差,由图5可知,信号a11起始点为start1=Toa1-point11,图5中第二行分别对应左一截取脉冲信号(a1截取得到),左二截取脉冲信号(b1截取得到),右一截取脉冲信号(a1截取得到),右二截取脉冲信号(b1截取得到)。
步骤C24,确定所述截取相邻脉冲信号集中的左二截取脉冲信号,并确定所述左二截取脉冲信号中左二上升沿位置点数和左二低位置点数,并将所述左二上升沿位置点数和所述左二低位置点数之间的差值作为第二起始点数,并将所述第一起始点数和所述第二起始点数汇总作为起始点信息。
还会通过确定截取相邻脉冲信号集中的左二截取脉冲信号b11,因为信号b11是信号b1起始位置的截取信号,同时确定左二截取脉冲信号中左二上升沿位置点数(到达时间点数)和左二低位置点数,将左二上升沿位置点数和左二低位置点数之间的差值作为第二起始点数,其中左二上升沿位置点数是指参照图5位置的toa2位置的点数,左二低位置点数是指信号b11中time0+time1对应的点数,即信号b11的低处,第二起始点数是指两者点数之差,由图5可知,信号b11起始点为start2=Toa2-point21,其中,值得注意的是截取的前提条件是2*point12≤PW1,2*point22≤PW2,也就是说截取之后信号的脉宽和需要小于等于截取前的脉宽,由Toa2与point21的位置以及Toa1与point11的位置可知start1、start2均为正整数。通过截取实际信号a1和b1可以减少实际运算量,提高求解的效率。
步骤S30,根据所述截取相邻脉冲信号集确定相关峰信号,并根据所述相关峰信号和所述起始点信息确定脉冲重复周期。
在本实施例中,在确定截取相邻脉冲信号之后,就会根据截取相邻脉冲信号确定相应的相关峰信号。相关峰信号是指根据相关公式计算两信号得到的一种相关信号。其中,根据所述截取相邻脉冲信号集确定相关峰信号的步骤包括:
步骤C31,确定所述截取相邻脉冲信号集中取样点数最少的目标脉冲信号组,对所述目标脉冲信号组中的所有截取脉冲信号进行傅里叶变换得到每个所述截取脉冲信号对应的目标频谱序列;
在本实施例中,控制器会选择截取相邻脉冲信号集中取样点数最少的目标脉冲信号组。其中,目标脉冲信号组是指取样点数最少的脉冲信号组,通过检测截取相邻脉冲信号集中的第二脉冲信号中的采样点数和第一脉冲信号中的采样点数的大小关系,若第二脉冲信号中的采样点数大于第一脉冲信号中的采样点数,则将第一脉冲信号作为目标脉冲信号;若第二脉冲信号中的采样点数小于第一脉冲信号中的采样点数,则将第二脉冲信号作为目标脉冲信号;若第二脉冲信号中的采样点数等于第一脉冲信号中的采样点数,则随机选取一个作为目标脉冲信号。在确定目标脉冲信号组之后,就会对目标脉冲信号组中的所有截取脉冲信号(可以是左一截取脉冲信号和右一截取脉冲信号或左二截取脉冲信号和右二截取脉冲信号)分别进行傅里叶变换得到目标频谱序列,也就是说会得到两个目标频谱序列,在这里只单独从一个目标频谱序列进行说明,另一个目标频谱序列的执行步骤也是一样的,也就是利用FFT法测量带宽法对信号的采样序列进行FFT,得到它的频谱序列X(k),其中目标频谱序列是指进行傅里叶变换之后的频谱。
步骤C32,确定所述目标频谱序列的最大值位置点,并将所述最大值位置点对应的频率值作为所述目标采样脉冲信号组的中心频率;
步骤C33,根据所述目标频谱序列和所述最大值位置点确定目标带宽;
步骤C34,根据所述截取相邻采样脉冲信号集、每个所述截取采样脉冲信号对应的所述目标带宽和所述中心频率确定相关峰信号。
当确定目标频谱序列之后,就会确定目标频谱序列的最大值位置点,这里所指的最大值是纵坐标的最大值,也可以根据实际需求进行确定,也就是现有技术中通过频谱图确定中心频率的技术,并将最大值位置点对应的频率值作为目标采样脉冲信号的中心频率,这里主要是指目标采样脉冲信号组其中一个中心频率,中心频率处的功率的计算公式如下:
其中,K0是指中心频率处的横坐标点,最大值位置点是指对应频谱序列X(k)的最大值的位置。同时还会根据目标频谱序列和最大值位置点确定目标带宽,最后根据截取相邻采样脉冲信号集、每个截取采样脉冲信号对应的目标带宽和中心频率确定该截取采样脉冲信号对应的相关峰信号。在得到相关峰信号之后,就会根据相关峰信号和起始点信息确定脉冲重复周期。其中,根据所述相关峰信号和所述起始点信息确定脉冲重复周期的步骤包括:
步骤C36,确定所述相关峰信号中第一相关峰信号全部的第一位置,并依次遍历各所述第一位置,确定与遍历的所述第一位置匹配的第二相关峰信号中的第二位置,并将遍历的所述第一位置的幅度和所述第二位置的幅度的绝对值之和作为幅度数值;
步骤C37,将所述幅度数值汇总得到幅度数值集,并确定所述幅度数值集中最大数值对应的位置作为偏移确定位置;
在本实施例中,得到相关峰信号之后通过确定相关峰信号中第一相关峰信号所有的第一位置,并通过依次遍历第一位置来确定与第一位置匹配的第二相关峰信号中的第二位置,并将遍历的第一位置的幅度和第二位置的幅度的绝对值之和作为偏移确定位置。其中,第一相关峰信号是指相关峰信号中的peak1信号,第一位置是指peak1信号中的随机位置,第二相关峰信号是指相关峰信号中的peak2信号,第二位置是指peak2信号与第一位置对应的位置,可以是指横坐标相同,还可以其他规则,也就是两个相关峰求偏移量的过程。主要是指两个位置的横坐标相同,但纵坐标实际幅值不同,例如peak1的实际幅度值是{a,b,c,d,e},peak2的实际幅度值是{f,g,h,i,j},其中,peak1和peak2的位置都是对应的1-5位置,故可以得到幅度数值集为{a+f,b+g,c+h,d+i,e+j},最后在幅度数值集选择最大幅度值,假设a+f最大,则将a+f对应的位置作为偏移确定位置。再将第一位置的幅度和第二位置的幅度的绝对值之和作为幅度数值,将所有幅度数值进行汇总得到幅度数值集,查找幅度数值集中的最大幅度数值,并将最大幅度数值对应的位置作为偏移确定位置。其中偏移确定位置是指最大幅度数值对应的位置,这里也就是指两个图像确定同一横坐标处的幅度最大确定该横坐标处为偏移确定位置,幅度数值集是指所有幅度数值的集合。
步骤C38,确定所述偏移确定位置在所述第一相关峰信号中的偏移量作为实际偏移量,并确定所述起始点信息中的第一起始点数和第二起始点数之间的起始差值,将所述起始差值与所述实际偏移量之间的差值作为脉冲重复周期。
在得到偏移确定位置之后,就会确定偏移确定位置在第一相关峰信号中的偏移量,并将该偏移量作为实际偏移量,其中实际偏移量是指第一相关峰信号中的偏移确定位置对应的偏移量。同时还会确定起始点信息中的第一起始点数和第二起始点数之间的起始差值,最后将起始差值与实际偏移量之间的差值作为脉冲重复周期。也就是对peak1与peak2求绝对值之和并求最大值,得到最大值所在的位置offset,记为偏移量,利用以下公式求得精确的PRI。
PRI=start1-start2-offset
其中,start1是指第一起始点数,start2是第二起始点数,offset是实际偏移量。此方法适用于常规信号、LFM、BPSK与QPSK等多种信号,以QPSK为例,设定参数如下:低信噪比SNR=12dB,采样率F0=1GHZ,pw大于14us,time0=0.2us,time1=6us,time2=0.5us,通过蒙特卡洛100次仿真计算,得出PRI的均方误差如表1所示,效率对比图如表2所示,由两表可以看出:直接差值法均方误差比较大,只能粗步测量PRI的值,完整信号相关算法均方误差最好,但是运算时间太慢,而本发明提供的方法精度误差非常小,而时间比传统相关算法高61%,使用本发明的算法,可以保证运算效率,又可以计算的高精度,其中误差对比和效率对比可见下表1和表2,完整信号相关算法是指直接进行相关计算。
表1误差对比图
方法 | 本方案提供的方法 | 完整信号相关算法 | 直接Toa差值法 |
PRI误差 | 2ns | 0.3ns | 200ns |
表2效率对比图
本方案提供的方法 | 完整信号相关算法 | |
花费的时间 | 0.69s | 1.8s |
由上表的表1可知,本方案相比较200ns而言误差大大提高,由上表的表2可知,本方案相比较完整信号相关算法而言效率也有了显著变化。最为关键的一点是完整信号相关算法在信号点较多时效率不强,故本方案可以在信号点数较多提高计算效率和精确度。
进一步,为本实施例还提供了一种脉冲重复周期的采集技术方案示流程意图,参照图6,在本实施例中,通过确定需要进行处理的相邻信号a和信号b,并将信号a和信号b分别进行希尔伯特变换得到对应的变换后的信号a1和信号b1,再通过特定巧妙地截取方式将信号a1截取为信号a11和信号a12,将信号b1截取为信号b11和信号b12,并确定对应的起始点信息。再通过比较信号a11和信号b11之间的采样点数大小,选取较小的信号作为需要进行处理的信号。当信号a11的采样点数小于信号b11的采样点数时,就会实现对信号a11和信号a12的带宽频率的分别获取,其中带宽是指信号进行FFT之后确定的带宽,频率是指信号进行FFT之后确定的中心频率。在得到带宽和中心频率之后,就会根据信号a11的带宽和中心频率处理信号a11和信号b11,根据信号a12的带宽和中心频率处理信号a12和信号b12。主要处理流程是根据信号a11的中心频率对信号a11和信号b11进行混频,根据信号a11的带宽对信号a11和信号b11进行滤波,并将滤波之后的信号进行截取得到信号cuta11,信号cutb11;根据信号a12的中心频率对信号a12和信号b12进行混频,根据信号a12的带宽对信号a12和信号b12进行滤波,并将滤波之后的信号进行截取得到信号cuta12,信号cutb12。之后就会根据相关峰公式求解信号cuta11与信号cutb11相关求解相关峰peak1,求解信号cuta12与信号cutb12相关求解相关峰peak2,最后通过计算peak1和peak2幅度值之后的最大值位置,并查找peak1中的位置,记为偏移量,最后通过偏移量和之前确定的起始点信息计算脉冲重复周期PRI,通过偏移量和起始点信息计算脉冲重复周期可以在信号点数较多提高计算效率和精确度。
本实施例在信号点数较多的情况下通过获取采集的相邻采样脉冲信号,并对所述相邻采样脉冲信号进行希尔伯特变换得到相邻采样脉冲复信号;获取预设的截取时间长度信息,并根据所述截取时间长度信息截取所述相邻采样脉冲复信号得到截取相邻采样脉冲信号集,并确定所述截取相邻采样脉冲信号集对应的起始点信息;根据所述截取相邻采样脉冲信号集确定相关峰信号,并根据所述相关峰信号和所述起始点信息确定脉冲重复周期,其中,所述相邻采样脉冲信号包括第一采样脉冲信号和第二采样脉冲信号,通过确定截取相邻采样脉冲信号集对应的起始点信息和相关峰信号,进而对脉冲重复周期进行求解,从而避免了现有技术中通过到达时间的时间差求解脉冲重复周期存在脉冲到达时间TOA和脉冲宽度PW的准确率不高的问题,造成脉冲重复周期的精确度不高的现象发生,这种脉冲重复周期的采集方法不仅不用采集脉冲到达时间TOA和脉冲宽度PW进而保证了求解的效率性,而且还通过截取相邻采样脉冲信号集的起始点信息和相关峰信号进行求解脉冲重复周期可以保证脉冲重复周期的采集精确度。
进一步地,基于本发明脉冲重复周期的采集方法第一实施例,提出本发明脉冲重复周期的采集方法第二实施例,脉冲重复周期的采集方法包括:
进一步的根据所述目标频谱序列和所述最大值位置点确定目标带宽的步骤,包括:
步骤a,确定所述目标频谱序列对应的全部功率值,将所述目标频谱序列中所述功率值大于或等于预设搜索门限值的区域作为目标搜索区域,根据所述最大值位置点将所述目标搜索区域划分为第一目标搜索区域和第二目标搜索区域;
在本实施例中,在确定中心频率之后就会根据目标频谱序列和最大值位置点确定目标带宽。首先会确定预设的搜索门限值,并确定目标频谱序列对应的全部功率值(也就是上述中心频率处的功率的计算公式,计算每一个K对应的功率),并将功率值大于等于预设搜索门限值的目标频谱序列中的区域作为目标搜索区域,其中预设的搜索门限值是3dB功率,计算目标频谱序列的功率值在大于3dB功率的区域作为目标搜索区域。同时将目标搜索区域根据最大值位置点划分为第一目标搜索区域和第二目标搜索区域,其中第一目标搜索区域在最大值位置点的左侧,第二目标搜索区域在最大值位置点右侧,也就是将大于3dB功率的区域以最大值位置点的直线为分界分为两个目标搜索区域,是分为了中心频率左侧的区域和中心频率右侧的区域,进而对后续位置点进行确定提供了依据。
步骤b,确定所述第一目标搜索区域对应的所有功率值中的最小功率值,并将所述最小功率值对应的频率值作为第二数值,并确定所述第二目标搜索区域对应的所有功率值中的最大功率值,并将所述最大功率值对应的频率值作为第一数值,计算所述第一数值和所述第二数值之间的数值差值;
在确定第一目标搜索区域和第二目标搜索区域之后,就会在第一目标搜索区域中所有功率值中的最小功率值,并将最小功率值对应的频率值作为第二数值;同时还会确定第二目标搜索区域中所有功率值中的最大功率值,并将最大功率值对应的频率值作为第一数值,就是指公式中的K,横坐标值,最后就会将第一数值和第二数值之间的差作为数值差值。其中,最小功率值是指第一目标搜索区域中的最小功率值,第二数值是指最小功率值对应的数值;最大功率值是指第二目标搜索区域中的最大功率值,第一数值是指最大功率值对应的数值,数值差值是指前面两个数值之差。其中,第二数值和第一数值的计算公式如下:
其中,Kmin是指第二数值,Kmax是指第一数值,Pvt是指预设的搜索门限值3dB功率,|X(k)|2是指功率值。
步骤c,确定所述目标频谱序列对应的采样频率和采样点数,将所述采样频率和所述采样点数之间的比例值作为目标商值,并将所述数值差值和所述目标商值的乘积作为目标带宽。
在得到数值差值之后,就会确定目标频谱序列对应的截取采样脉冲信号,进而确定截取采样脉冲信号的的采样频率和采样点数,并将采样频率和采样点数之间的比例值作为目标商值,最后将目标商值与数值差值之间乘积作为目标带宽。其中采样频率是指进行希尔伯特变换之后的采样频率Fs,采样点数是指目标采样脉冲信号组中截取采样脉冲信号的点数。其中,目标带宽的计算公式如下:
其中,Fs是采样频率,N是截取采样脉冲信号的点数,B是目标带宽。
在本实施例中,通过目标频谱序列和最大值位置点确定目标采样脉冲信号组中的两个目标带宽,可以根据目标带宽确定对应的滤波器系数,以对信号进行滤波处理。
进一步的,根据所述截取相邻脉冲信号集、每个所述截取脉冲信号对应的所述目标带宽和所述中心频率确定相关峰信号的步骤,包括:
步骤d,确定所述截取相邻脉冲信号集中取样点数最多的非目标脉冲信号组,并依次遍历各所述截取脉冲信号,确定所述非目标脉冲信号组中与遍历的所述截取脉冲信号匹配的匹配截取脉冲信号;
步骤e,根据遍历的所述截取脉冲信号对应的中心频率对遍历的所述截取脉冲信号进行混频得到混频信号;
步骤f,根据遍历的所述截取脉冲信号对应的中心频率对所述匹配截取脉冲信号进行混频得到匹配混频信号;
在本实施例中,因为目标脉冲信号组中可能含有左一截取脉冲信号和右一截取脉冲信号(或左二截取脉冲信号和右二截取脉冲信号),这里就会分别对两个信号进行处理。通过确定截取相邻脉冲信号集中取样点数最多的非目标脉冲信号组,并依次遍历截取脉冲信号来确定非目标脉冲信号组中与遍历的截取脉冲信号匹配的匹配截取脉冲信号。其中,非目标脉冲信号组是指截取相邻脉冲信号集中的不是目标脉冲信号组的另一组信号,遍历的截取脉冲信号是指依次处理目标脉冲信号组中的截取脉冲信号。根据遍历的截取脉冲信号对应的中心频率对遍历的截取脉冲信号进行混频得到混频信号,同时还根据遍历的截取脉冲信号对应的中心频率对匹配截取脉冲信号进行混频得到匹配混频信号,其中对应的中心频率是指之前已经求出来的目标脉冲信号组中每个截取脉冲信号的中心频率,例如,信号a11对应中心频率f1,信号a12对应中心频率f2。因为截取相邻脉冲信号集中只含有两组脉冲信号组,之前确定了一组为目标脉冲信号组,故非目标脉冲信号组是指另一组也同时是取样点数多的一组,匹配截取脉冲信号是指与遍历的截取脉冲信号匹配的信号,指的是截取同一段的信号,例如图5中的a11和b11,a12和b12,混频信号是指截取脉冲信号(图5中的a11)根据中心频率混频得到的信号,匹配混频信号是指匹配截取脉冲信号(图5中的b11)根据中心频率(f1),匹配混频信号是指右二截取脉冲信号(图5中的b12)根据右一截取脉冲信号对应的中心频率(f2)混频得到的信号。(本方案都是以左一截取脉冲信号a11和右一截取脉冲信号a12为目标脉冲信号组进行说明,以a11对应中心频率f1,信号a12对应中心频率f2进行举例说明)混频得到的信号。本处实施例以左一截取脉冲信号a11和左二截取脉冲信号b11(与左一截取脉冲信号匹配的信号)和右一截取脉冲信号a12和右二截取脉冲信号b12(与左一截取脉冲信号匹配的信号),混频公式如下:
其中,mixa11(n1),mixb11(n2)分别是指混频信号和匹配混频信号,a11(n1),b11(n2)分别是指左一截取脉冲信号和左二截取脉冲信号,mixa12(n1),mixb12(n2)分别是指混频信号和匹配混频信号,a12(n1),b12(n2)分别是指右一截取脉冲信号和右二截取脉冲信号。n1=1,2…,N1,n2=1,2…,N2。
步骤g,确定遍历的所述截取脉冲信号对应的目标带宽,根据所述目标带宽对应的滤波器系数对所述混频信号进行滤波得到滤波信号;
步骤h,根据所述目标带宽对应的滤波器系数对所述匹配混频信号进行滤波得到匹配滤波信号;
步骤i,截取所述滤波信号得到对应的截取信号,并截取所述匹配滤波信号得到对应的匹配截取信号;
步骤j,确定预设的相关峰运算公式,将所述截取信号和所述匹配截取信号代入所述相关峰运算公式得到运算结果,并根据所述运算结果和遍历的所述截取脉冲信号确定相关峰信号。
在本实施例中,得到混频信号和匹配混频信号之后,就会确定遍历的截取脉冲信号对应的目标带宽,同时根据目标带宽确定滤波器系数,其中目标带宽(BW)是指遍历的截取脉冲信号对应的带宽,滤波器系数是指滤波器的滤波系数,选择滤波系数的公式如下:
其中n=1,2, ...,Len,Len为滤波器长度,目标带宽(BW1)与选择带宽(BW)的关系是选择带宽BW=1.5*BW1/2,BW=1.5*BW2/2。BW1为左一截取脉冲信号a11的带宽,BW2为右一截取脉冲信号a12的带宽。并通过确定滤波器系数的滤波器对混频信号和匹配混频信号进行滤波得到滤波信号和匹配滤波信号,选择合适的滤波器系数coe1,coe2进行滤波,滤波后lpfa11、lpfb11,lpfa12、lpfb12信号分别为:
其中,conv表示卷积,N1为mixa11的数据长度,N2为mixb11的数据长度,Len1为coe1的数据长度,lpfa11、lpfb11表示滤波采样信号和匹配滤波采样信号,N1为mixa12的数据长度,N2为mixb12的数据长度,Len2为coe2的数据长度,lpfa12、lpfb12表示滤波采样信号和匹配滤波采样信号,因匹配目标带宽一样故选择的滤波器一样。这里信号走向是遍历的截取脉冲信号-混频信号-滤波信号-截取信号,匹配截取脉冲信号-匹配混频信号-匹配滤波信号-匹配截取信号。之后将滤波信号和匹配滤波信号根据预设取样规则进行截取得到截取信号和匹配截取信号,为了减少滤波带来的暂态点影响,对lpfa11、lpfb11,lpfa12、lpfb12进行截取得到:
其中,M1=time1*Fs; M2=(time1+2*time2)*Fs;lpfDelay1=Len1/2; lpfDelay2=Len2/2。cuta11,cutb11分别为截取信号信号a11和匹配截取信号信号b11,cuta12,cutb12分别为截取信号信号a12和匹配截取信号信号b12。根据图5可知,预设取样规则是将lpfa11、lpfb11截取time0段,lpfa12、lpfb12也是截取time0段,数据长度分别为M1,M2,实际也可以根据实际需求进行设置规则,主要作用是减少两端的暂态点影响进行截取。最后确定预设的相关峰运算公式,将截取信号和匹配截取信号代入相关峰运算公式得到运算结果预设的相关运算公式对截取信号和匹配截取信号的运算结果,并根据所述运算结果和所述截取采样脉冲信号确定相关峰信号,运算结果是指。其中相关运算的公式如下:
其中,N1为y(n)序列的长度,N2为x(n)序列的长度,将截取信号cuta11和匹配截取信号cutb11作为x(n)和y(n)带入公式即可以求出第一相关峰信号peak1,其中第一相关峰信号是上述公式相关运算的结果,将截取信号cuta12和匹配截取信号cutb12作为x(n)和y(n)带入公式即可以求出第二相关峰信号peak2,其中第二相关峰信号是上述公式相关运算的结果。
在本实施例中,通过确定中心频率和目标带宽可以进一步确定所有的截取采样脉冲信号的相关峰信号,进而根据相关峰信号进行采集脉冲重复周期可以提高计算精确度。
进一步的,根据所述运算结果和遍历的所述截取采样脉冲信号确定相关峰信号的步骤,包括:
步骤m,若遍历的所述截取脉冲信号为所述相邻脉冲复信号的左侧截取脉冲信号,则将所述运算结果作为相关峰信号中的第一相关峰信号;
步骤n,若遍历的所述截取脉冲信号为所述相邻脉冲复信号的右侧截取脉冲信号,则将所述运算结果作为相关峰信号中的第二相关峰信号。
在本实施例中,当遍历的截取脉冲信号为相邻脉冲复信号的左侧截取脉冲信号时,对应的中心频率就是左侧截取脉冲信号的中心频率(这里左侧截取脉冲信号可以是左一截取脉冲信号或左二截取脉冲信号),匹配截取脉冲信号就是图5中的左一截取脉冲信号a11与左二截取脉冲信号b11的匹配,目标带宽就是左侧截取脉冲信号对应的目标带宽,上面的实施例已对左一截取脉冲信号和右一截取脉冲信号的处理步骤进行处理,也就是当截取脉冲信号为左一截取脉冲信号时,最终会将运算结果作为相关峰信号中的第一相关峰信号,第一相关峰信号是指左一截取脉冲信号对应的相关峰信号,也相当于是对左二截取脉冲信号的说明,当是左二截取脉冲信号时,中心频率和目标带宽对应的是左二截取脉冲信号的。这里左侧截取采样脉冲信号是指左一截取采样脉冲信号或者左二截取采样脉冲信号,右侧截取脉冲信号是指右一截取脉冲信号或者右二截取脉冲信号。
反之,当遍历的截取脉冲信号为相邻采样脉冲复信号的右侧截取脉冲信号时,对应的中心频率就是右侧截取脉冲信号的中心频率(这里右截取脉冲信号可以是右一截取脉冲信号或右二截取脉冲信号),匹配截取脉冲信号就是图5中的右一截取脉冲信号a12与右二截取脉冲信号b12的匹配,目标带宽就是右侧截取脉冲信号对应的目标带宽,也就是当遍历的截取脉冲信号为右侧截取脉冲信号时,最终会将运算结果作为相关峰信号中的第二相关峰信号,第二相关峰信号是指右侧截取脉冲信号对应的相关峰信号。
在本实施例中,通过确定截取采样脉冲信号为左侧截取采样脉冲信号,则将所述运算结果作为相关峰信号中的第一相关峰信号,若所述截取采样脉冲信号为右侧截取采样脉冲信号,则将所述运算结果作为相关峰信号中的第二相关峰信号,进而可以根据不同截取采样脉冲信号确定不同相关峰信号,进而进行准确的相关峰计算。
本发明还提供一种脉冲重复周期的采集装置模块示意图,参照图3,所述脉冲重复周期的采集装置包括:
获取模块A01,用于获取采集的相邻采样脉冲信号,并对所述相邻采样脉冲信号进行希尔伯特变换得到相邻脉冲复信号,其中,所述相邻采样脉冲信号包括信号相邻的第一相邻采样脉冲信号和第二相邻采样脉冲信号;
截取模块A02,用于获取预设的截取时间长度信息,并根据所述截取时间长度信息截取所述相邻脉冲复信号得到截取相邻脉冲信号集,并确定所述截取相邻脉冲信号集对应的起始点信息;
处理模块A03,用于根据所述截取相邻脉冲信号集确定相关峰信号,并根据所述相关峰信号和所述起始点信息确定脉冲重复周期。
本发明还提供一种脉冲重复周期的采集设备。
本发明设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的脉冲重复周期的采集程序,所述脉冲重复周期的采集程序被处理器执行时实现如上所述的脉冲重复周期的采集方法的步骤。
本发明还提供一种计算机存储介质。
本发明计算机存储介质上存储有脉冲重复周期的采集程序,所述脉冲重复周期的采集程序被处理器执行时实现如上所述的脉冲重复周期的采集方法的步骤。
其中,在所述处理器上运行的脉冲重复周期的采集程序被执行时所实现的方法可参照本发明脉冲重复周期的采集方法各个实施例,此处不再赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还 包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、 方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述 实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通 过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。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如上所述的一个计算机存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光 盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,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的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种脉冲重复周期的采集方法,其特征在于,所述脉冲重复周期的采集方法,包括以下步骤:
获取采集的相邻采样脉冲信号,并对所述相邻采样脉冲信号进行希尔伯特变换得到相邻脉冲复信号,其中,所述相邻采样脉冲信号包括信号相邻的第一相邻采样脉冲信号和第二相邻采样脉冲信号;
获取预设的截取时间长度信息,并根据所述截取时间长度信息截取所述相邻脉冲复信号得到截取相邻脉冲信号集,并确定所述截取相邻脉冲信号集对应的起始点信息,其中,所述确定所述截取相邻脉冲信号集对应的起始点信息的步骤,包括:确定所述截取相邻脉冲信号集中的左一截取脉冲信号,并确定所述左一截取脉冲信号中左一上升沿位置点数和左一低位置点数,并将所述左一上升沿位置点数和所述左一低位置点数之间的差值作为第一起始点数;确定所述截取相邻脉冲信号集中的左二截取脉冲信号,并确定所述左二截取脉冲信号中左二上升沿位置点数和左二低位置点数,并将所述左二上升沿位置点数和所述左二低位置点数之间的差值作为第二起始点数,并将所述第一起始点数和所述第二起始点数汇总作为起始点信息;
根据所述截取相邻脉冲信号集确定相关峰信号,并根据所述相关峰信号和所述起始点信息确定脉冲重复周期,其中,所述根据所述截取相邻脉冲信号集确定相关峰信号的步骤,包括:确定所述相邻脉冲复信号中的第一脉冲复信号,并根据所述截取时间长度信息中的截取规则将所述第一脉冲复信号截取为左一截取脉冲信号和右一截取脉冲信号,并将所述左一截取脉冲信号和所述右一截取脉冲信号作为第一脉冲信号组;确定所述相邻脉冲复信号中的第二脉冲复信号,并根据所述截取时间长度信息中的截取规则将所述第二脉冲复信号截取为左二截取脉冲信号和右二截取脉冲信号,并将所述左二截取脉冲信号和所述右二截取脉冲信号作为第二脉冲信号组,将所述第一脉冲信号组和所述第二脉冲信号组汇总得到截取相邻脉冲信号集;选择所述截取相邻脉冲信号集中的所述左一截取脉冲信号和所述左二截取脉冲信号进行相关运算或者选择截取相邻脉冲信号集中的所述右一截取脉冲信号和所述右二截取脉冲信号进行相关运算确定相关峰信号。
2.如权利要求1所述脉冲重复周期的采集方法,其特征在于,所述根据所述截取相邻脉冲信号集确定相关峰信号的步骤,包括:
确定所述截取相邻脉冲信号集中取样点数最少的目标脉冲信号组,对所述目标脉冲信号组中的所有截取脉冲信号进行傅里叶变换得到每个所述截取脉冲信号对应的目标频谱序列;
确定所述目标频谱序列的最大值位置点,并将所述最大值位置点对应的频率值作为所述目标脉冲信号组的中心频率;
根据所述目标频谱序列和所述最大值位置点确定目标带宽;
根据所述截取相邻脉冲信号集、每个所述截取脉冲信号对应的所述目标带宽和所述中心频率确定相关峰信号。
3.如权利要求2所述脉冲重复周期的采集方法,其特征在于,所述根据所述目标频谱序列和所述最大值位置点确定目标带宽的步骤,包括:
确定所述目标频谱序列对应的全部功率值,将所述目标频谱序列中所述功率值大于或等于预设搜索门限值的区域作为目标搜索区域,根据所述最大值位置点将所述目标搜索区域划分为第一目标搜索区域和第二目标搜索区域;
确定所述第一目标搜索区域对应的所有功率值中的最小功率值,并将所述最小功率值对应的频率值作为第二数值,并确定所述第二目标搜索区域对应的所有功率值中的最大功率值,并将所述最大功率值对应的频率值作为第一数值,计算所述第一数值和所述第二数值之间的数值差值;
确定所述目标频谱序列对应的采样频率和采样点数,将所述采样频率和所述采样点数之间的比例值作为目标商值,并将所述数值差值和所述目标商值的乘积作为目标带宽。
4.如权利要求2所述脉冲重复周期的采集方法,其特征在于,所述根据所述截取相邻脉冲信号集、每个所述截取脉冲信号对应的所述目标带宽和所述中心频率确定相关峰信号的步骤,包括:
确定所述截取相邻脉冲信号集中取样点数最多的非目标脉冲信号组,并依次遍历各所述截取脉冲信号,确定所述非目标脉冲信号组中与遍历的所述截取脉冲信号匹配的匹配截取脉冲信号;
根据遍历的所述截取脉冲信号对应的中心频率对遍历的所述截取脉冲信号进行混频得到混频信号;
根据遍历的所述截取脉冲信号对应的中心频率对所述匹配截取脉冲信号进行混频得到匹配混频信号;
确定遍历的所述截取脉冲信号对应的目标带宽,根据所述目标带宽对应的滤波器系数对所述混频信号进行滤波得到滤波信号;
根据所述目标带宽对应的滤波器系数对所述匹配混频信号进行滤波得到匹配滤波信号;
截取所述滤波信号得到对应的截取信号,并截取所述匹配滤波信号得到对应的匹配截取信号;
确定预设的相关峰运算公式,将所述截取信号和所述匹配截取信号代入所述相关峰运算公式得到运算结果,并根据所述运算结果和遍历的所述截取脉冲信号确定相关峰信号,其中,所述相关峰运算公式为
其中,N1为y(n)序列的长度,N2为x(n)序列的长度。
5.如权利要求4所述脉冲重复周期的采集方法,其特征在于,所述根据所述运算结果和遍历的所述截取脉冲信号确定相关峰信号的步骤,包括:
若遍历的所述截取脉冲信号为所述相邻脉冲复信号的左侧截取脉冲信号,则将所述运算结果作为相关峰信号中的第一相关峰信号;
若遍历的所述截取脉冲信号为所述相邻脉冲复信号的右侧截取脉冲信号,则将所述运算结果作为相关峰信号中的第二相关峰信号。
6.如权利要求5所述脉冲重复周期的采集方法,其特征在于,所述根据所述相关峰信号和所述起始点信息确定脉冲重复周期的步骤,包括:
确定所述相关峰信号中第一相关峰信号全部的第一位置,并依次遍历各所述第一位置,确定与遍历的所述第一位置匹配的第二相关峰信号中的第二位置,并将遍历的所述第一位置的幅度和所述第二位置的幅度的绝对值之和作为幅度数值;
将所述幅度数值汇总得到幅度数值集,并确定所述幅度数值集中最大数值对应的位置作为偏移确定位置;
确定所述偏移确定位置在所述第一相关峰信号中的偏移量作为实际偏移量,并确定所述起始点信息中的第一起始点数和第二起始点数之间的起始差值,将所述起始差值与所述实际偏移量之间的差值作为脉冲重复周期。
7.一种脉冲重复周期的采集设备,其特征在于,所述脉冲重复周期的采集设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的脉冲重复周期的采集程序,所述脉冲重复周期的采集程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述脉冲重复周期的采集方法的步骤。
8.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质上存储有脉冲重复周期的采集程序,所述脉冲重复周期的采集程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述脉冲重复周期的采集方法的步骤。
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