一种对中心频率无约束的直接中频信道化方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于数字信号处理技术领域，具体涉及数字信道化技术。
【背景技术】
[0002] 电子战是现代战场中的重要组成部分，对战争的结果有重大影响。电子战接收机 是电子战中的重要系统，具有重要的研宄价值。
[0003] 现代战场上，无论在时域上还是在频域上都充斥着高密度的电磁信号，对电子战 接收机提出了新的挑战。这些信号具有以下特点：频率范围广，当前的大多数雷达系统的 工作频率范围覆盖在2~18GHz;瞬时带宽大，某些宽带雷达的工作带宽超过1GHz;信号密 度大，目前针对〇. 1~40GHz频率范围的全频段接收机，信号密度可达每秒100~500万脉 冲。这些特点要求现代电子战接收机具有大瞬时带宽、能够处理多个同时到达信号、实时性 强等性能。
[0004] 在电子战接收机的发展历史中，出现过许多类型的接收机，如晶体视频接收机、瞬 时测频接收机、超外差接收机、压缩接收机、布拉格接收机、信道化接收机。各种类型的接收 机都有缺陷，没有任何类型的接收机能够完美地满足电子战的要求，相对而言，信道化接收 机因其对同时到达信号具有最好的分选能力，在电子战中最有应用价值，受到各国广泛且 深入的研宄。
[0005] 在传统的数字信道化接收机中，通常先利用DDC(DigitalDownConverter，数字 下变频器）将中频实信号转换为基带复信号，然后利用高效算法（如离散傅里叶变换、离散 余弦变换等）实现信道化。当输入中频实信号的带宽很大时，由于数字信号处理器的运算 能力有限，需要多个DDC将大带宽信道分割成多个小带宽信道，然后分别对多个小带宽信 道进一步信道化。这个过程相当于两级信道化，第一级利用DDC进行粗信道化，第二级利用 高效算法进行细信道化。这种方法的运算效率低、成本高，而且随着输入信号带宽的增加而 变得越来越复杂。
[0006] 为了解决多级信道化的效率低、成本高、结构复杂的问题，本发明提出了一种直接 对中频信号进行信道化的方法，该方法只需要一级运算即可实现信道化，而且该方法巧妙 地利用多相滤波和IDFT(离散傅里叶逆变换）来优化运算效率。该方法的另一个优点是， 对输入中频信号的中心频率没有特殊的要求。相对于传统的信道化方法，该方法的资源利 用率、运算效率大幅度提高。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种对宽带中频信号直接信道化的方法，从 而达到所需计算资源少、成本低、效率高的目的。
[0008] 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种对中心频率无约束的直接 中频信道化方法。
[0009] 本发明中，假设接收中频信号如图1所示。图1中，中频信号的带宽为B，占据了K 个子信道，子信道的带宽和中心频率间隔都为AB= 2 31/M=B/K，其中M为正整数，称为信 道因子。第k个子信道的中心频率为《k= ?Wiik/M，其中％为第0个子信道的中心频 率，可以在（〇, 31)范围内的任意位置，只要满足频谱不混叠的条件即可。
[0010] 利用DDC获取第k个子信道信号的结构框图如图2所示。设滤波器h[n]的长度 为N，且N和信道因子M满足关系式N=LM，其中L为正整数。则第k个子信道的输出信号 可以表示为公式1。
[0011]
【主权项】
1. 一种对中心频率无约束的直接中频信道化方法，该方法包括以下步骤： 步骤1 :接收中频信号，该中频信号的带宽为B，占据了 K个子信道，将接收信号依次输 入M个支路，每条支路输入信号时依次时延一个采样周期；再对M个支路进行D倍抽取，将 数据率降到了接收数据率的1/D ;其中M为整数，其值由公式fs/M = B/K确定，4为接收信 号的米样率； 步骤2 :对M个支路的抽取数据进行复数多相滤波； 步骤3 :对M相滤波的输出信号进行M点离散傅里叶逆变换，得到M个中间输出信号； 步骤4:对步骤3得到的前K个输出信号进行复指数调制，得到最终的K个子信道信号。
2. 如权利要求1所述的一种对中心频率无约束的直接中频信道化方法，其特征在于步 骤2对M个支路根据复数滤波器w[m] =h[m]e>°m进行多相滤波，其中h[m]为与子信道带 宽对应的原型低通滤波器，Wtl表示第O个子信道的中心频率。
3. 如权利要求1所述的一种对中心频率无约束的直接中频信道化方法，其特征在于所 述步骤4采用信号Pucm对步骤3得到的前K个输出信号进行复指数调制，其中n取整数。
【专利摘要】该发明公开了一种对中心频率无约束的直接中频信道化方法，属于数字信号处理技术领域，具体涉及数字信道化技术。首先采用多个支路与D倍抽取的方式降低信号的数据率，保证数据的完整不遗失；再对多个支路进行滤波处理，然后进行离散傅里叶逆变换，最后对多个输出信号进行调制，得到各信道的输出信号。该发明只需要1个滤波器就同时得到K个子信道信号；直接对中频信号进行信道化，节省了传统宽带数字信道化方法的多路并行DDC和DDC后的信道化模块；对子信道的中频频率的位置没有特殊的限制，当子信道的中心频率整体左移或右移时，只需改变复数滤波器的系数和离散傅里叶逆变换后的复调制信号即可。
【IPC分类】H04L27-26, H04L27-00
【公开号】CN104735007
【申请号】CN201510107753
【发明人】周云, 罗旭, 姜庆, 李俊慧, 钱璐
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月12日