[发明专利]一种基于互功率谱的时差计算方法

权利要求书

1.一种基于互功率谱的时差计算方法，包括以下步骤：

1)多个接收站接收射频信号，通过微波中继将射频信号实时转发、汇总到主站的接收处理分机；

2)多个射频信号在主站接收处理分机中同步经过下变频后，进入采集处理模块，在时间窗内进行采样转换，得到多站采样数据；

3)采集处理模块将多站采样数据分别发送到滤波器和信号处FPGA；滤波器对多站采样数据分别并行检测；在信号处理FPGA中开辟延时线，实时流水缓存时间窗内的多站采样数据；

4)多站采样数据分别并行检测后，开窗引导延时线上的流水采样数据，实时计算多站采样数据的互功率谱；

5)多站采样数据的互功率谱同步乘以各自的修正加权因子，得到多站采样数据中的同一个脉冲信号的时差；

其特征在于：滤波器对采样数据分别并行检测的具体步骤为：

3a：滤波器通过数字式信道化算法，将采样数据按照频带进行信道划分，分割成多个子信道；通过信道化算法计算每一道信道化输出数据、能量累积点数N、能量阈值K和最小连续过阈值点数P；

3b、对每一道信道化输出数据进行逐点滑动，计算相邻N点的能量E，E与K比较；

3c、若连续P次出现EK，则检测到信号存在，记录首次EK的位置标号，用于估计射频信号的脉冲到达时间TOA；

3d、记录最后一次EK出现位置，用于估计射频信号的脉冲宽度。

2.根据权利要求1所述的一种基于互功率谱的时差计算方法，其特征在于：所述信道化算法为基于均匀IFFT滤波器组的数字式信道化算法。

3.根据权利要求1所述的一种基于互功率谱的时差计算方法，其特征在于：所述步骤4)具体为：

4a：对延时线上缓存的多站采样数据进行串行实时流水FFT变换，得到多站采样数据的FFT结果；

4b：将多站采样数据的FFT结果实时逐点进行共轭相乘运算，得到多站采样数据的互功率谱。

4.根据权利要求3所述的一种基于互功率谱的时差计算方法，其特征在于：所述步骤4a中，FFT变换的点数为1024点。

5.根据权利要求1所述的一种基于互功率谱的时差计算方法，其特征在于：所述步骤5)具体为：

将CSP算法中的加权函数W(ω)修正为所述0.5≤λ≤1,G_xy(ω)为互功率谱函数，ω为信号频率；

在信号处理FPGA中，采用CORDIC算法，实时计算λ＝0.75时，CSP算法的修正加权因子，多站采样数据的互功率谱同步乘以各自的修正加权因子，得到各个采样数据最终的互功率谱数值；

再次使用CORDIC算法，计算各个采样数据最终的互功率谱的实时相位；在有效的时间窗内，对各个采样数据最终的互功率谱的实时相位进行搜峰处理，得到峰值，所述峰值为脉冲信号的两站时差值。

6.根据权利要求1中所述的一种基于互功率谱的时差计算方法，其特征在于：采集处理模块为1GHz的采样AD，处理的信号为750MHz中频，瞬时处理信号带宽为400MHz。

7.根据权利要求1所述的一种基于互功率谱的时差计算方法，其特征在于：所述滤波器为FIR数字滤波器。