[发明专利]一种用于对水声键控移频信号进行频率识别的方法有效

专利信息
申请号: 201610050938.3 申请日: 2016-01-26
公开(公告)号: CN105680958B 公开(公告)日: 2018-11-27
发明(设计)人: 付继伟;刘来连;黄楠 申请(专利权)人: 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所
主分类号: H04B13/02 分类号: H04B13/02;H04B17/00
代理公司: 北京理工大学专利中心 11120 代理人: 仇蕾安;高燕燕
地址: 443003 *** 国省代码: 湖北;42
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摘要: 发明公开了一种用于对水声键控移频信号进行频率识别的方法。本发明采用双通道极窄带的带通滤波器与限幅比较器相结合的方法,分离水声遥控信号和环境干扰噪声,降低多途效应的影响;通过捕获脉冲信号的时间宽度以及对脉冲信号上升沿或下降沿的个数,直接计算信号的周期与频率,规避了离散Fourier变换(DFT)运算,避免了常规信号频率识别方法中的卷积运算,规避了大规模的浮点运算,使得在低功耗单片机硬件电路平台上实现运行,从而使信号处理系统的规模与功耗得到控制,而且处理结果的实时性得到提高。
搜索关键词: 一种 用于 键控 信号 进行 频率 识别 方法
【主权项】:
1.一种用于对水声键控移频信号进行频率识别的方法,其特征在于,设定水声遥控发射装置发出频率为f1和f2的水声遥控信号,采用如下步骤实现对频率为f1和f2的水声遥控信号进行识别:步骤一、水声换能器接收包括水声遥控信号和环境干扰信号在内的声波信号,并将声波信号转换为电信号并放大后,输入到双通道极窄带的带通滤波器中;其中,带通滤波器通道1的中心频率为f1,带通滤波器通道2的中心频率为f2;步骤二、采用双通道极窄带的带通滤波器,对水声换能器接收到的声波信号进行滤波;步骤三、采用两个限幅比较器,分别对双通道极窄带的带通滤波器滤波后的两路连续声波信号进行离散化;并分别设定带通滤波器通道1和带通滤波器通道2对应的限幅比较器的比较门限电平阈值,进而将频率为f1水声遥控信号与环境干扰信号分离,将频率为f2水声遥控信号与环境干扰信号分离;并将分离后的离散信号输入两级反相器,形成两路规整的方波脉冲信号;步骤四、将步骤三中获得的两路方波信号依次输入到单片机中具有捕获/比较功能的I/O端口,单片机捕获当前被捕获/比较的方波脉冲信号的所有上升沿或所有下降沿,计算方波脉冲信号的脉冲宽度,并通过计数器获得所有上升沿或所有下降沿的个数,将所述脉冲宽度除以所述个数,得到信号的周期,对信号周期取倒数,即可获得所述当前被捕获/比较的方波信号的信号频率;根据步骤四的方法,分别获得带通滤波器通道1和带通滤波器通道2的信号频率;步骤五、将步骤四中两个通道获得的信号频率对应地与水声遥控发射装置发出频率为f1的水声遥控信号和频率为f2的水声遥控信号进行比较,一旦通道1获得的信号频率与频率f1相等且通道2获得的信号频率与频率f2相等,则将两个通道的信号输出,并认为是期望的水声遥控信号;否则,返回步骤一,继续接收到的声波信号并进行判断。
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