CN115102814B - 自适应收发信号频偏的相位编码信号脉冲压缩方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应收发信号频偏的相位编码信号的脉冲压缩方法,主要解决现有技术相位编码信号对收发信号的频偏敏感,只适用于探测慢速或大致已知速度目标的问题。其方案是:接收端对接收的中频信号进行采样和正交变换得到I、Q两路信号,将这两个信号执行四路并行运算得到四个中间信号;取I路、Q路信号的符号位得到频偏为0时的基带信号;把I路、Q路信号相乘得到频偏的二倍频信号,将此信号分频得到频偏的正、余弦信号;根据频偏正负值及信号相位所处象限,从四个中间信号里选择输出,得到频偏大于0及小于0的基带信号,再将其并行执行匹配滤波得到脉冲压缩峰。本发明可自适应快变化大动态的频偏,用于快速或未知速度目标的探测。
Description
技术领域
本发明属于信号处理技术领域,特别涉及一种相位编码信号的脉冲压缩方法,可用于雷达探测、通信导航。
背景技术
雷达发射射频信号照射目标,目标反射回波,雷达接收回波信号,将回波信号与自己产生的本振信号混频,将其从射频信号下变频为中频信号,然后将中频信号A/D采样,进行数字下变频把中频信号变为基带信号,最后对基带信号进行信号处理。由于雷达与目标的相对运动,使得接收到的回波信号附加了多普勒频移。设射频信号频率是f0,本振信号频率是fLO,中频信号频率是fI,在理论上,|f0-fLO|=fI,但输出中频信号频率的实际值是fIO,其原因是自身产生本振信号的频率综合器频率稳定度有限、目标运动附加的多普勒频移等因素的合力影响,中频信号的实际值与理论值发生了偏差fΔ,即|fI-fIO|=fΔ,直接导致雷达的接收增益及灵敏度变差,严重时无法检测到目标,解决此问题的常用的方法是雷达采用自频调电路以反馈的方式,把大差频的输入变为小差频的输出,但不能完全消除差频,只能使差频很小。
雷达采用的发射信号波形其中一种是相位编码形式的信号,雷达发射宽脉冲信号可以获得大的发射能量以达到远的作用距离,进行目标探测,在发射端用伪随机序列码对单个脉冲进行相位编码,在接收端对接收的回波宽脉冲信号通过脉冲压缩处理得到窄脉冲,可获得高的距离分辨率,这个窄脉冲被称作脉冲压缩峰。一个伪随机序列码包含多个码元,如果每个码元的相位的取值仅限于0和π两种,则为二相编码信号,否则为多相编码信号。相位编码形式的信号其模糊函数具有“图钉型”,其优点是距离分辨率好、测距精度高、副瓣低,缺点是对收信号与发信号之间频率偏移敏感,因上述原因,接收信号与发射信号存在着频率偏移fΔ,接收到的相位编码信号被施加了频率调制,导致相位发生改变,相位编码信号里的码元的相位被反相,收到与发出的码元的匹配数目下降,脉冲压缩峰的幅值降低,若幅值未超过判决门限则雷达判为无目标,因而相位编码信号对频率的偏移敏感,只能用于目标速度较小或目标速度大致已知的场景,例如,因收发信号频偏导致的相位变化超过时,二相码无法检测到目标,称该相位变化为多普勒容限,二相码的多普勒容限为/>
设发射端发射的射频信号函数是RF(t)=sin(2πf0t+θ),式中,t是时间,f0是射频信号频率,θ表示代表二相调制,θ取值0或π;接收端接收回波信号并将其下变频为中频信号是式中,fΔ是收发信号的频偏,其值可正可负,/>是接收信号与发射信号之间的相位差,/>处于0~2π范围,接收端对中频信号进行四倍频的A/D采样,得到中频信号的数字信号/>式中,n是采样间隔。把中频信号的数字信号与数控振荡器NCO输出正交的余弦信号cos2πfIn、正弦信号sin2πfIn分别相乘、低通滤波,分别得到I路信号/>Q路信号/>
在收发信号无频偏即fΔ=0的场景,I路信号是及Q路信号是对I路信号及Q路信号执行匹配滤波即可得到脉冲压缩峰,在收发信号有频偏即fΔ≠0的场景,I路信号及Q路信号均被收发信号频偏fΔ实施了频率调制,受到收发信号频偏fΔ的影响,相位/>随时间持续变化,当频偏导致的相位变化超过/>时,I路信号、Q路信号的相位跨越了第一象限,I路信号、Q路信号里码元的相位被反相,导致脉冲压缩峰的幅值降低,直至低于判决门限,雷达无法发现目标。
现有的解决收发信号频偏的方法是采用高频率稳定度的频率综合器以解决自身频偏,本地振荡器实时捕获及跟踪射频信号或中频信号的频率使相位变化始终小于多普勒容限以补偿多普勒频移,其实现存在以下两方面的问题:
一.提高频率稳定度带来负面影响。
频率综合器采用晶振产生基准频率,若要求提高频率的稳定度,例如,频率稳定度从10-6的温补晶振提高到10-7的恒温晶振,收发信号频偏降至0.1倍,但是晶振的设计难度加大,功耗升高,体积重量加大,温度范围、抗振等环境适应性降低,成本增加。
二.不适合信号频偏快变化、大动态的应用场景。
因为相位编码信号对信号频偏敏感,当雷达收发信号频偏导致的相位变化不超过时,相位编码信号可准确输出,当快变化、大动态的收发信号频偏导致相位变化迅速突破时,相位编码信号中的部分码元相位被反相,导致脉冲压缩峰的幅值降低,直至低于判决门限,使雷达无法发现目标。相位编码信号其固有特性限制了其应用场景,只适合于探测慢速运动目标或目标速度大致已知的场合。
以上两方面的不足将导致相位编码信号适用的场景有限。
发明内容
本发明的目的在于针对上述已有技术的不足,提出一种自适应收发信号频偏的相位编码信号脉冲压缩方法,以适应快变化、大动态的收发信号频偏,使相位编码信号适用场景更广泛。
为实现上述目的,本发明的技术方案包括如下:
(1)发射端发射发射信号RF(t)=sin(2πf0t+θ),接收端接收回波信号并将其下变频为中频信号其中,t是时间,f0是射频信号频率,fI是中频信号频率;θ代表二相调制,取值0或π;fΔ是收发信号的频偏,其值可正可负;/>是接收信号与发射信号之间的相位差,范围为0~2π;
(2)在接收端对中频信号以频率fS进行四倍频的A/D采样,得到中频信号的数字信号:式中,fS=4×fI,采样间隔n=t×fS;
(3)通过数控振荡器NCO生成余弦信号为cos2πfIn、正弦信号为sin2πfIn的一对初始正交信号,其中,当2πfIn依次取值为0、π、/>时,余弦信号cos2πfIn的值依次为1、0、-1、0,正弦信号sin2πfIn的值依次为0、1、0、-1;
(4)将(2)中的数字信号IF(n)分别与(3)中的余弦信号cos2πfIn、正弦信号sin2πfIn进行正交变换,并分别进行低通滤波,生成I、Q两路信号,其中I路信号Q路信号/>
(5)对I路信号、Q路信号执行四路并行的加减运算,分别得到I+Q、I-Q、(-I)+(-Q)、Q-I四路运算结果,分别取这四路运算结果的符号位,得到四个中间信号,即第一中间信号FLAG1、第二中间信号FLAG2、第三中间信号FLAG3、第四中间信号FLAG4;
(6)根据收发信号频偏,确定基带信号:
6a)对于收发信号频偏fΔ=0的情况,分别取I路信号、Q路信号的符号位,得到一对初始中间信号IFG、QFG,作为其基带信号;
6b)对于收发信号频偏fΔ≠0的情况,其基带信号确定如下:
6b1)将初始中间信号IFG、QFG相乘得到收发信号频偏的二倍频信号AS0,用数字分频器对收发信号频偏的二倍频信号AS0进行分频,得到收发信号频偏的正弦信号/>和收发信号频偏的余弦信号/>
6b2)构建两个查找表,这两个查找表分别有3个地址输入端,2个数值输出端,内部存储有高位SE1和低位SE0这2bit数值;
6b3)采用6b2)中的两个查找表及两个四选一选择器,将AS2、AS1、AS0作为两个查找表的地址输入,地址输入最高位是AS2,最低位是AS0;两个查找表的数值输出分别连接两个四选一选择器的地址输入,将(5)中得到的第一中间信号FLAG1、第二中间信号FLAG2、第三中间信号FLAG3、第四中间信号FLAG4作为两个四选一选择器的数据输入;
6b4)通过收发信号频偏fΔ的取值和6b1)中相位所处的象限共同决定两个查找表输入地址AS2 AS1 AS0的值,选择不同的内部预置数值SE1 SE0;
6b5)根据第一个查找表输出的内部预置数值SE1 SE0,第一个四选一选择器输出相应的中间信号得到收发信号频偏fΔ为负值的基带信号NCH,
6b6)根据第二个查找表输出的内部预置数值SE1 SE0,第二个四选一选择器输出相应的中间信号得到收发信号频偏fΔ为正值的基带信号PCH;
(7)采用四个匹配滤波器,分别对收发信号频偏为负值的基带信号、收发信号频偏为正值的基带信号、收发信号频偏为0时的两个基带信号并行执行匹配滤波,得到各自的脉冲压缩峰,再通过“或”门合并输出一个脉冲压缩峰,完成相位编码信号的脉冲压缩。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
1)自动适应收发信号频偏。
现有技术频率综合器采用高频率稳定度的晶振以降低收发信号频偏,但会带来设计难度加大,功耗升高、加电预热时间延长的负面影响。
本发明通过A/D采样、数控振荡NCO、查找表和四选一选择器可输出不同收发信号频偏的基带信号,自动适应收发信号频偏,降低了设计难度和功耗、缩短了加电预热时间。
2)适用场景广泛。
现有技术的多普勒容限为适用较小速度目标或大致已知速度目标的场景。
本发明的多普勒容限扩大至2π,可适应快变化、大动态的信号频偏以及目标速度快或目标速度未知的场合,适用场景广泛。
附图说明
图1是本发明的实现流程图;
图2是本发明产生4个中间信号、2个初始中间信号和3个频偏信号的原理框图;
图3是本发明中收发信号频偏为负值的基带信号的原理框图;
图4是本发明中收发信号频偏为正值的基带信号的原理框图;
图5是本发明中脉冲压缩峰的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
参照图1,本实例的实现步骤包括如下:
步骤1,接收端对接收的中频信号进行处理,产生4个中间信号、2个初始中间信号和3个频偏信号。
参照图2,本步骤的具体实现如下:
1.1)接收端对接收的中频信号进行A/D采样、正交变换,产生I、Q两路信号:
1.1.1)接收端接收发射端发射信号的回波信号,将其下变频为中频信号并对该中频信号以频率fS进行四倍频的A/D采样,得到中频信号的数字信号:/>其中,fS=4×fI,fI是中频信号频率;t是时间;θ代表二相调制,取值0或π;fΔ是收发信号的频偏,其值可正可负;/>是接收信号与发射信号之间的相位差,范围为0~2π,n为采样间隔,n=t×fS;
1.1.2)通过数控振荡器NCO生成余弦信号为cos2πfIn、正弦信号为sin2πfIn的一对初始正交信号,其中,当2πfIn依次取值为0、π、/>时,余弦信号cos2πfIn的值依次为1、0、-1、0,正弦信号sin2πfIn的值依次为0、1、0、-1;
1.1.3)将数字信号分别与余弦信号cos2πfIn、正弦信号sin2πfIn相乘,完成正交变换,再分别对正交变换后的两个信号进行低通滤波,生成I、Q两路信号:
1.2)对I路信号、Q路信号执行四路并行运算,分别取这四路运算结果的符号位,得到4个中间信号:
1.2.1)用I路信号与Q路信号相加,得到加信号A1:
取A1的符号位得到第一中间信号FLAG1;
1.2.2)用I路信号减去Q路信号,得到减信号R1:
取R1的符号位得到第二中间信号FLAG2;
1.2.3)将I路信号、Q路信号同时求反后再相加,得到反加信号A2:
取A2的符号位得到第三中间信号FLAG3;
1.2.4)用Q路信号减去I路信号,得到反减信号R2:
取R2的符号位得到第四中间信号FLAG4。
1.3)取I路信号、Q路信号的符号位,得到一对初始中间信号IFG、QFG。
1.4)对初始中间信号IFG、QFG进行处理,得到3个频偏信号:
1.4.1)将初始中间信号IFG与QFG相乘得到收发信号频偏的二倍频信号AS0:
1.4.2)用数字分频器对收发信号频偏的二倍频信号AS0进行分频,得到收发信号频偏的正弦信号和收发信号频偏的余弦信号/>
步骤2,构建第一个查找表,使用这个查找表和第一个四选一选择器输出收发信号频偏为负值的基带信号NCH。
参照图3,本步骤的具体实现如下:
2.1)构建第一个查找表,这个查找表分别有3个地址输入端,2个数值输出端,内部存储有高位SE1和低位SE0这2bit数值;
2.2)采用2.1)中的查找表和第一个四选一选择器,将1.4)中的AS2、AS1、AS0作为查找表的地址输入,地址输入最高位是AS2,最低位是AS0;查找表的数值输出连接四选一选择器的地址输入,将1.2)中得到的第一中间信号FLAG1、第二中间信号FLAG2、第三中间信号FLAG3、第四中间信号FLAG4作为四选一选择器的数据输入;
2.3)对于收发信号频偏fΔ为负值的情况,通过相位所处的象限决定第一个查找表输入地址AS2 AS1 AS0的值,选择不同的内部预置数值SE1 SE0:
若处于第一象限,则第一个查找表的输入地址AS2 AS1 AS0为111,其内部的预置数值SE1 SE0为00;
若处于第二象限,则第一个查找表的输入地址AS2 AS1 AS0为010,其内部的预置数值SE1 SE0为01;
若处于第三象限,则第一个查找表的输入地址AS2 AS1 AS0为001,其内部的预置数值SE1 SE0为10;
若处于第四象限,则第一个查找表的输入地址AS2 AS1 AS0为100,其内部的预置数值SE1 SE0为11;
2.4)根据第一个查找表输出的内部预置数值SE1 SE0,第一个四选一选择器输出相应的中间信号,得到收发信号频偏fΔ为负值的基带信号NCH:
当第一个查找表输出SE1 SE0为00时,第一个四选一选择器输出第一中间信号FLAG1得到收发信号频偏fΔ为负值的基带信号NCH;
当第一个查找表输出SE1 SE0为11时,第一个四选一选择器输出第四中间信号FLAG4得到收发信号频偏fΔ为负值的基带信号NCH;
当第一个查找表输出SE1 SE0为10时,第一个四选一选择器输出第三中间信号FLAG3得到收发信号频偏fΔ为负值的基带信号NCH;
当第一个查找表输出SE1 SE0为01时,第一个四选一选择器输出第二中间信号FLAG2得到收发信号频偏fΔ为负值的基带信号NCH;
步骤3,构建第二个查找表,使用这个查找表和第二个四选一选择器输出收发信号频偏为正值的基带信号PCH。
参照图4,本步骤的具体实现如下:
3.1)构建第二个查找表,这个查找表分别有3个地址输入端,2个数值输出端,内部存储有高位SE1和低位SE0这2bit数值;
3.2)采用3.1)中的查找表和第二个四选一选择器,将1.4)中的AS2、AS1、AS0作为查找表的地址输入,地址输入最高位是AS2,最低位是AS0;查找表的数值输出连接四选一选择器的地址输入,将1.2)中得到的第一中间信号FLAG1、第二中间信号FLAG2、第三中间信号FLAG3、第四中间信号FLAG4作为四选一选择器的数据输入;
3.3)对于收发信号频偏fΔ为正值的情况,通过相位所处的象限决定第二个查找表输入地址AS2 AS1 AS0的值,选择不同的内部预置数值SE1 SE0:
若处于第一象限,则第二个查找表的输入地址AS2 AS1 AS0为111,其内部的预置数值SE1 SE0为00;
若处于第二象限,则第二个查找表的输入地址AS2 AS1 AS0为100,其内部的预置数值SE1 SE0为01;
若处于第三象限,则第二个查找表的输入地址AS2 AS1 AS0为001,其内部的预置数值SE1 SE0为10;
若处于第四象限,则第二个查找表的输入地址AS2 AS1 AS0为010,其内部的预置数值SE1 SE0为11;
3.4)根据第二个查找表输出的内部预置数值SE1 SE0,第二个四选一选择器输出相应的中间信号,得到收发信号频偏fΔ为正值的基带信号PCH:
当第二个查找表输出SE1 SE0为00时,第二个四选一选择器输出第一中间信号FLAG1得到收发信号频偏fΔ为正值的基带信号PCH;
当第二个查找表输出SE1 SE0为01时,第二个四选一选择器输出第二中间信号FLAG2得到收发信号频偏fΔ为正值的基带信号PCH;
当第二个查找表输出SE1 SE0为10时,第二个四选一选择器输出第三中间信号FLAG3得到收发信号频偏fΔ为正值的基带信号PCH;
当第二个查找表输出SE1 SE0为11时,第二个四选一选择器输出第四中间信号FLAG4得到收发信号频偏fΔ为正值的基带信号PCH;
步骤4,对得到的基带信号进行匹配滤波,得到脉冲压缩峰。
参照图5,本步骤的具体实现如下:
4.1)将步骤1中得到一对初始中间信号IFG、QFG作为收发信号频偏fΔ为0时的两路基带信号;
4.2)采用四个匹配滤波器,把收发信号频偏为负值的基带信号NCH输入到第一个匹配滤波器,把收发信号频偏为正值的基带信号PCH输入到第二个匹配滤波器,把收发信号频偏为0时的两路基带信号IFG、QFG分别输入到第三个、第四个匹配滤波器,这四路并行执行匹配滤波,得到各自的脉冲压缩峰;
4.3)采用一个或门将四路合并输出一个脉冲压缩峰,完成相位编码信号的脉冲压缩,该脉冲压缩峰幅值无损失,即实现了自适应收发信号频偏的相位编码信号脉冲压缩。
以上描述仅是本发明的一个具体实例,不构成对本发明的任何限制,显然对于本领域的专业人员来说,在了解了本发明内容和原理后,都可能在不背离本发明原理、结构的情况下,进行形式和细节上的各种修正和改变,但是这些基于本发明思想的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种自适应收发信号频偏的相位编码信号脉冲压缩方法,其特征在于,包括:
(1)发射端发射发射信号RF(t)=sin(2πf0t+θ),接收端接收回波信号并将其下变频为中频信号其中,t是时间,f0是射频信号频率,fI是中频信号频率;θ代表二相调制,取值0或π;fΔ是收发信号的频偏,其值可正可负;/>是接收信号与发射信号之间的相位差,范围为0~2π;
(2)在接收端对中频信号以频率fS进行四倍频的A/D采样,得到中频信号的数字信号:式中,fS=4×fI,采样间隔n=t×fS;
(3)通过数控振荡器NCO生成余弦信号为cos2πfIn、正弦信号为sin2πfIn的一对初始正交信号,其中,当2πfIn依次取值为0、π、/>时,余弦信号cos2πfIn的值依次为1、0、-1、0,正弦信号sin2πfIn的值依次为0、1、0、-1;
(4)将(2)中的数字信号IF(n)分别与(3)中的余弦信号cos2πfIn、正弦信号sin2πfIn进行正交变换,并分别进行低通滤波,生成I、Q两路信号,其中I路信号Q路信号/>
(5)对I路信号、Q路信号执行四路并行的加减运算,分别得到I+Q、I-Q、(-I)+(-Q)、Q-I四路运算结果,分别取这四路运算结果的符号位,得到四个中间信号,即第一中间信号FLAG1、第二中间信号FLAG2、第三中间信号FLAG3、第四中间信号FLAG4;
(6)根据收发信号频偏,确定基带信号:
6a)对于收发信号频偏fΔ=0的情况,分别取I路信号、Q路信号的符号位,得到一对初始中间信号IFG、QFG,作为其基带信号;
6b)对于收发信号频偏fΔ≠0的情况,其基带信号确定如下:
6b1)将初始中间信号IFG、QFG相乘得到收发信号频偏的二倍频信号AS0,用数字分频器对收发信号频偏的二倍频信号AS0进行分频,得到收发信号频偏的正弦信号/>和收发信号频偏的余弦信号/>
6b2)构建两个查找表,这两个查找表分别有3个地址输入端,2个数值输出端,内部存储有高位SE1和低位SE0这2bit数值;
6b3)采用6b2)中的两个查找表及两个四选一选择器,将AS2、AS1、AS0作为两个查找表的地址输入,地址输入最高位是AS2,最低位是AS0;两个查找表的数值输出分别连接两个四选一选择器的地址输入,将(5)中得到的第一中间信号FLAG1、第二中间信号FLAG2、第三中间信号FLAG3、第四中间信号FLAG4作为两个四选一选择器的数据输入;
6b4)通过收发信号频偏fΔ的取值和6b1)中相位所处的象限共同决定两个查找表输入地址AS2 AS1 AS0的值,选择不同的内部预置数值SE1 SE0;
6b5)根据第一个查找表输出的内部预置数值SE1 SE0,第一个四选一选择器输出相应的中间信号得到收发信号频偏fΔ为负值的基带信号NCH,
6b6)根据第二个查找表输出的内部预置数值SE1 SE0,第二个四选一选择器输出相应的中间信号得到收发信号频偏fΔ为正值的基带信号PCH;
(7)采用四个匹配滤波器,分别对收发信号频偏为负值的基带信号、收发信号频偏为正值的基带信号、收发信号频偏为0时的两个基带信号并行执行匹配滤波,得到各自的脉冲压缩峰,再通过“或”门合并输出一个脉冲压缩峰,完成相位编码信号的脉冲压缩。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:(5)中得到的I+Q、I-Q、(-I)+(-Q)、Q-I这四路运算结果,分别表示如下:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:6b4)中通过收发信号频偏fΔ的取值和6b1)中相位所处的象限共同决定两个查找表输入地址AS2 AS1 AS0的值,选择不同的内部预置数值SE1 SE0,实现如下:
当收发信号频偏fΔ<0,且处于第一象限时,则第一个查找表的输入地址AS2 AS1 AS0为111,其内部的预置数值SE1 SE0为00;
当收发信号频偏fΔ<0,且处于第二象限时,则第一个查找表的输入地址AS2 AS1 AS0为010,其内部的预置数值SE1 SE0为01;
当收发信号频偏fΔ<0,且处于第三象限时,则第一个查找表的输入地址AS2 AS1 AS0为001,其内部的预置数值SE1 SE0为10;
当收发信号频偏fΔ<0,且处于第四象限时,则第一个查找表的输入地址AS2 AS1 AS0为100,其内部的预置数值SE1 SE0为11;
当收发信号频偏fΔ﹥0,且处于第一象限时,则第二个查找表的输入地址AS2AS1 AS0为111,其内部的预置数值SE1 SE0为00;
当收发信号频偏fΔ﹥0,且处于第二象限时,则第二个查找表的输入地址AS2AS1 AS0为100,其内部的预置数值SE1 SE0为01;
当收发信号频偏fΔ﹥0,且处于第三象限时,则第二个查找表的输入地址AS2AS1 AS0为001,其内部的预置数值SE1 SE0为10;
当收发信号频偏fΔ﹥0,且处于第四象限时,则第二个查找表的输入地址AS2AS1 AS0为010,其内部的预置数值SE1 SE0为11。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:6b5)中根据第一个查找表输出的内部预置数值SE1 SE0,第一个四选一选择器输出相应的中间信号得到收发信号频偏fΔ为负值的基带信号NCH,实现如下:
当第一个查找表输出SE1 SE0为00时,第一个四选一选择器输出第一中间信号FLAG1得到收发信号频偏fΔ为负值的基带信号NCH;
当第一个查找表输出SE1 SE0为11时,第一个四选一选择器输出第四中间信号FLAG4得到收发信号频偏fΔ为负值的基带信号NCH;
当第一个查找表输出SE1 SE0为10时,第一个四选一选择器输出第三中间信号FLAG3得到收发信号频偏fΔ为负值的基带信号NCH;
当第一个查找表输出SE1 SE0为01时,第一个四选一选择器输出第二中间信号FLAG2得到收发信号频偏fΔ为负值的基带信号NCH。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:6b6)中根据第二个查找表输出的内部预置数值SE1 SE0,第二个四选一选择器输出相应的中间信号得到收发信号频偏fΔ为正值的基带信号PCH,实现如下:
当第二个查找表输出SE1 SE0为00时,第二个四选一选择器输出第一中间信号FLAG1得到收发信号频偏fΔ为正值的基带信号PCH;
当第二个查找表输出SE1 SE0为01时,第二个四选一选择器输出第二中间信号FLAG2得到收发信号频偏fΔ为正值的基带信号PCH;
当第二个查找表输出SE1 SE0为10时,第二个四选一选择器输出第三中间信号FLAG3得到收发信号频偏fΔ为正值的基带信号PCH;
当第二个查找表输出SE1 SE0为11时,第二个四选一选择器输出第四中间信号FLAG4得到收发信号频偏fΔ为正值的基带信号PCH。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101231339A (zh) * | 2008-02-22 | 2008-07-30 | 东南大学 | 均匀周期重复相位编码连续波雷达参差脉冲实现方法 |
EP2717068A1 (en) * | 2012-10-08 | 2014-04-09 | MBDA UK Limited | Improvements in and relating to radar receivers |
CN104407330A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-03-11 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 相位编码调制信号的脉冲压缩方法 |
CN107769841A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-03-06 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 高动态极低信噪比下卫星通信Turbo码迭代解调方法 |
CN110231622A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-09-13 | 西安金石智信科技有限公司 | 一种fod探测雷达系统 |
CN110912847A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-03-24 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种gmsk信号解调方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7881397B2 (en) * | 2005-03-31 | 2011-02-01 | Teradyne, Inc. | Wireless communication system |
-
2022
- 2022-06-17 CN CN202210692612.6A patent/CN115102814B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101231339A (zh) * | 2008-02-22 | 2008-07-30 | 东南大学 | 均匀周期重复相位编码连续波雷达参差脉冲实现方法 |
EP2717068A1 (en) * | 2012-10-08 | 2014-04-09 | MBDA UK Limited | Improvements in and relating to radar receivers |
CN104407330A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-03-11 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 相位编码调制信号的脉冲压缩方法 |
CN107769841A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-03-06 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 高动态极低信噪比下卫星通信Turbo码迭代解调方法 |
CN110231622A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-09-13 | 西安金石智信科技有限公司 | 一种fod探测雷达系统 |
CN110912847A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-03-24 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种gmsk信号解调方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Optimal sampling of linear FM and conversion to digitized waveform having predictable sidelobe patterns;Woo-Kyung Lee;2001 CIE International Conference on Radar Proceedings (Cat No.01TH8559);全文 * |
基本电子电路;任毅;中国无线电电子学文摘(第02期);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115102814A (zh) | 2022-09-23 |
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