[发明专利]巴克码信号的时域调制域参数联合测量方法

摘要

本发明公开了一种巴克码信号的时域调制域参数联合测量方法，主要解决现有技术测量巴克码信号参数精度低、运算量大的问题。其方案是1.通过信号分析仪获取巴克码信号的实部虚部离散数值；2.根据离散数值计算巴克码信号的信号包络；3.由信号包络估计其近似幅度；4.利用近似幅度设定判决门限，检测巴克码信号脉冲个数；5.计算各个脉冲的宽度；6.由脉冲个数、脉冲宽度计算各项时域参数；7.在时域参数基础上根据巴克码信号实部和虚部累加输出波形的幅度互补且其拐点位置恰与相位跳变点相对应的特性，计算出巴克码信号的码元宽度、码元个数调制域参数。本发明具有运算量小，精度更高的优点，可用于雷达信号处理。

主权项

一种巴克码信号时域调制域参数联合测量方法，包括：(1)测量巴克码信号的离散数值：(1a)用信号分析仪读取得到待测量的巴克码信号实部I(t)和虚部Q(t)的数值大小；(1b)设定采样率fs，抽样选取1秒时间长度的待测量的巴克码信号实部和虚部，得到此巴克码信号实部离散取值I(n)和虚部离散取值Q(n)；(2)通过离散取值得到巴克码信号的时域参数：(2a)根据巴克码信号的实部离散取值I(n)和虚部离散取值Q(n)，计算巴克码信号包络：(2b)根据巴克码信号包络y(n)估计出巴克码信号的近似顶值A'top和近似底值A'ba，得到近似幅度测量值为：A'＝A'top‑A'ba；(2c)用10％的近似幅度测量值10％A'作为上升沿和下降沿的检测门限，检测得到巴克码信号的脉冲个数m，用每个脉冲的上升沿的近似检测门限所在的点数和下降沿的近似检测门限所在的点数分别除以采样率，得到相对应的每个脉冲的上升沿的近似判决时刻t'升、下降沿的近似判决时刻t'降，计算脉冲信号各个脉冲的脉冲宽度为：τ＝t'降‑t'升；(2d)在每个脉冲的脉冲宽度内，运用密度分布平均法，计算巴克码信号的每个脉冲精确的顶值Atop和底值Aba，并求得每个巴克码信号的精确幅度值A为：A＝Atop‑Aba；(2e)根据巴克码信号的每个脉冲最大值Vmax和最小值Vmin，计算每个脉冲的过冲值Sover、下冲值Sunder：Sover＝Vmax‑Atop，Sunder＝Aba‑Vmin；(2f)根据巴克码信号的每个脉冲精确的顶值Atop、底值Aba和精确的幅度值A，计算巴克码信号的脉冲幅度上参考线M上和脉冲幅度下参考线M下：M上＝Aba+90％×A，M下＝Aba+10％×A；(2g)根据巴克码信号的脉冲幅度上参考线M上、脉冲幅度下参考线M下和脉冲宽度τ，在脉冲宽度内分别查找上升沿中脉冲幅度上参考线对应的时刻值tr上、脉冲幅度下参考线对应的时刻值tr下和下降沿中脉冲幅度上参考线对应的时刻值tf上、脉冲幅度下参考线对应的时刻值tf下，以及相邻下一次上升沿中脉冲幅度上参考线所对应的时刻t'r下，计算巴克码信号脉冲的上升时间tr、下降时间tf，脉冲周期T，关闭时间toff及占空比dt：tr＝tr上‑tr下，tf＝tf下‑tf上，T＝t'r下‑tr下，toff＝T‑τ，dt＝τ/T；(3)通过离散取值得到巴克码信号的调制域参数：(3a)根据巴克码信号的实、虚部离散取值I(n)和Q(n)，计算巴克码信号的瞬时相位：(3b)根据巴克码信号的瞬时相位采用相位差分法对频率捷变信号进行时频分析，得到频率捷变信号的瞬时频率：其中fs为信号的采样率；(3c)根据巴克码信号的实、虚部离散取值I(n)和Q(n)，分别对巴克码信号的实部离散取值I(n)和虚部离散取值Q(n)进行信号累加，并根据实部的累加值sumI(k)和虚部的累加值sumQ(k)，计算巴克码信号累加包络sumIQ(k)：sumIQ(k)=sumI2(k)+sumQ2(k),k=1,2,...,N,]]>其中，N为巴克码信号抽样所得的总点数；(3d)根据巴克码信号累加包络sumIQ(k)，依次对sumIQ(k)的每一个值进行判断：若满足sumIQ(k)>sumIQ(k‑1)且sumIQ(k)>sumIQ(k+1)，或者满足sumIQ(k)<sumIQ(k‑1)且sumIQ(k)<sumIQ(k+1)，则sumIQ(k)为拐点，k为拐点所在位置；(3e)统计所有满足(3d)条件的拐点所在位置，计算出每相邻拐点之间的间距值，并去掉重复间距值，再对间距值进行从小到大排序，得到数组delt(i)，i＝1,2,…,L，其中L为去掉重复间距值之后的相邻拐点之间间距值的个数；(3f)根据脉冲宽度τ和数组delt(i)，以1.5倍的第二个数组delt(2)作为阈值，将阈值记为C，依次与数组delt(i)中的每一个值进行比较，将所有满足delt(i)>C条件的delt(i)进行累加，记为sum，并统计个数，记为q，计算码元宽度W和码元个数Q：W＝sum/q，Q＝τ/W；(3g)分别对巴克码信号的实、虚部离散取值I(n)和Q(n)进行相干解调，得到实部解调信号deI(n)和虚部解调信号deQ(n)，n＝1,2,…,N，其中N为巴克码信号采样所得的总点数；(3h)根据实部解调信号deI(n)，依次对实部解调信号deI(n)的值进行判断：若deI(n)>0，则编码信息为1，否则编码信息为‑1。