一种数字信号处理系统和方法与流程

文档序号:21504244发布日期:2020-07-14 17:57阅读:294来源:国知局
一种数字信号处理系统和方法与流程

本发明涉及雷达信号处理技术领域,尤其涉及一种数字信号处理系统和方法。



背景技术:

现代雷达旨在提高对目标的分辨和识别能力。如逆合成孔径雷达发射大宽带信号,对目标进行成像识别。这就要求数字信号处理系统能够适应大瞬时宽带,实时进行高速数字信号干扰调制等。

在实现本发明的过程中,本发明的发明人发现现有的数字信号处理系统存在以下问题:现有的数字信号处理系统难以满足适应大瞬时带宽信号的接收、存储、实时进行高速数字信号干扰调制等需求。

因此,针对以上不足,需要提供一种新的数字信号处理系统,以能够适应大瞬时带宽信号的接收、存储、实时进行高速数字信号干扰调制等。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有的数字信号处理系统难以满足适应大瞬时带宽、实时进行高速数字信号干扰调制等需求。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,一方面,本发明提供了一种数字信号处理系统。

本发明的数字信号处理系统包括:第一模数转换器,用于对雷达信号分频数据进行模数转换处理,以得到第一模数转换数据;控制处理模块,用于在接收到检波信号后,根据所述第一模数转换数据生成本振控制信号并输出,以通过所述本振控制信号控制变频模块对雷达信号进行变频处理;所述控制处理模块,还用于将所述检波信号和所述本振控制信号发送至信号处理模块;第二模数转换器,用于对变频处理后的雷达信号进行模数转换处理,以得到第二模数转换数据;信号处理模块,用于在接收到所述检波信号后,根据所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理,以得到调制后的数字信号。

可选地,所述系统还包括:数模转换器,用于将所述调制后的数字信号转换为调制后的模拟信号并输出,以通过变频模块根据所述本振控制信号对所述调制后的模拟信号进行变频处理。

可选地,所述控制处理模块在接收到检波信号后,根据所述第一模数转换数据生成本振控制信号包括:所述控制处理模块以所述检波信号为触发信号,对第一模数转换数据进行瞬时测频处理,然后根据瞬时测频处理结果生成本振控制信号。

可选地,所述控制处理模块以所述检波信号为触发信号,对第一模数转换数据进行瞬时测频处理,然后根据瞬时测频处理结果生成本振控制信号包括:所述控制处理模块以所述检波信号为触发信号,在检波持续时间内按照预设的测频周期对第一模数转换数据进行多次瞬时测频处理;所述控制处理模块根据各个测频周期内的瞬时测频结果确定第一模数转换数据的频段;所述控制处理模块根据所述第一模数转换数据的频段中的最大频率值和最小频率值确定雷达信号的带宽;在所述雷达信号的带宽大于或等于预设门限值的情况下,所述控制处理模块根据所述第一模数转换数据的瞬时频率的最大值和最小值计算雷达信号的中心频率,然后根据所述雷达信号的中心频率计算本振控制信号的频率码。

可选地,所述控制处理模块以所述检波信号为触发信号,对第一模数转换数据进行瞬时测频处理,然后根据瞬时测频处理结果生成本振控制信号还包括:在所述雷达信号的带宽小于预设门限值的情况下,所述控制处理模块根据所述第一模数转换数据的频段进行查表操作,以确定与所述第一模数转换数据的频段对应的本振控制信号的频率码。

可选地,所述系统还包括:通信模块,用于接收外部输入的通信数据;所述控制处理模块,还用于在识别出所述通信数据携带启动信号的情况下,控制电源模块为其他模块上电。

可选地,所述系统还包括:时钟产生模块,用于将外部输入的低频时钟信号转换为高频时钟信号,并将所述高频时钟信号发送至时钟分配模块;时钟分配模块,用于将所述高频时钟信号分配成多路,然后将其发送至指定模块,以作为所述指定模块的工作时钟。

可选地,所述系统还包括:存储模块、接口模块;所述信号处理模块,还用于将所述第二模数转换数据与所述本振控制信号匹配地存储至所述存储模块;所述接口模块,用于将从外部接收的所述检波信号发送至控制处理模块;所述接口模块,还用于将所述控制处理模块生成的本振控制信号输出至所述变频模块。

为了解决上述技术问题,另一方面,本发明还提供了一种数字信号处理方法。

本发明的数字信号处理方法应用于数字信号处理系统,包括:第一模数转换器对雷达信号分频数据进行模数转换处理,以得到第一模数转换数据;控制处理模块在接收到检波信号后,根据所述第一模数转换数据生成本振控制信号并输出,以通过所述本振控制信号控制变频模块对雷达信号进行变频处理;所述控制处理模块将所述检波信号和所述本振控制信号发送至信号处理模块;第二模数转换器对变频处理后的雷达信号进行模数转换处理,以得到第二模数转换数据;信号处理模块在接收到所述检波信号后,根据所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理,以得到调制后的数字信号。

可选地,所述方法还包括:数模转换器将所述调制后的数字信号转换为调制后的模拟信号并输出,以通过变频模块根据所述本振控制信号对所述调制后的模拟信号进行变频处理。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点:本发明提供了一种新的数字信号处理系统,包括:第一模数转换器,用于对雷达信号分频数据进行模数转换处理,以得到第一模数转换数据;控制处理模块,用于在接收到检波信号后,根据所述第一模数转换数据生成本振控制信号并输出,以通过所述本振控制信号控制变频模块对雷达信号进行变频处理;所述控制处理模块,还用于将所述检波信号和所述本振控制信号发送至信号处理模块;第二模数转换器,用于对变频处理后的雷达信号进行模数转换处理,以得到第二模数转换数据;信号处理模块,用于在接收到所述检波信号后,根据所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理,以得到调制后的数字信号。通过以上系统,能够适应大瞬时带宽信号的接收、存储,实时进行高速数字信号干扰调制,进而能够有效实现各种平台下对宽带雷达、通信系统等的干扰,也适用于电子侦查领域等应用场合。

附图说明

图1是本发明实施例一的数字信号处理系统的主要模块示意图;

图2是本发明实施例二的数字信号处理系统的主要模块示意图;

图3是本发明实施例三的数字信号处理系统的主要模块示意图;

图4是本发明实施例四的数字信号处理方法的主要流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1是本发明实施例一的数字信号处理系统的主要模块示意图。如图1所示,本发明实施例提供的数字信号处理系统100包括:第一模数转换器101、控制处理模块102、第二模数转换器103、信号处理模块103。

第一模数转换器101,用于对雷达信号分频数据进行模数转换处理,以得到第一模数转换数据。

具体地,第一模数转换器101可对外部输入的雷达信号的一部分,具体为雷达信号分频数据,进行模数转换处理,以得到第一模数转换数据。并且,第一模数转换器101可将第一模数转换数据发送至控制处理模块102。其中,第一模数转换器,又可称为“第一模数转换模块”、或者“第一adc采样模块”。示例性地,第一模数转换器可采用低速模数转换器。

控制处理模块102,用于在接收到检波信号后,根据所述第一模数转换数据生成本振控制信号并输出,以通过所述本振控制信号控制变频模块对雷达信号进行变频处理,进而得到变频处理后的雷达信号。控制处理模块102,还用于将所述检波信号和所述本振控制信号发送至信号处理模块103。

在一个可选示例中,控制处理模块102根据所述第一模数转换数据生成本振控制信号具体包括:控制处理模块102以所述检波信号为触发信号,对第一模数转换数据进行瞬时测频处理,然后根据瞬时测频处理结果生成本振控制信号。通过对第一模数转换数据进行瞬时测频处理,能够进一步提高生成本振控制信号的处理速度。

第二模数转换器103,用于对变频处理后的雷达信号进行模数转换处理,以得到第二模数转换数据。

具体地,第二模数转换器103可对变频处理后的雷达信号,进行模数转换处理,以得到第二模数转换数据。并且,第二模数转换器103可将第二模数转换数据发送至信号处理模块104。其中,第二模数转换器,又可称为“第二模数转换模块”、或者“第二adc采样模块”。示例性地,第二模数转换器可采用高速模数转换器。

在本发明实施例中,通过第一模数转换器对雷达信号分频数据进行采样,产生第一模数转换数据,以及,通过控制处理模块根据第一模数转换数据生成本振控制信号并输出,以通过所述本振控制信号控制变频模块对雷达信号进行变频处理,便于第二模数转换器进行数据采样,实现了对大瞬时带宽信号的高速采样需求。

信号处理模块104,用于在接收到所述检波信号后,根据所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理,以得到调制后的数字信号。

在一个可选示例中,信号处理模块104根据所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理,以得到调制后的数字信号包括:信号处理模块104以接收到的检波信号为触发信号,对第二模数转换数据进行信息提取,以得到第二模数转换数据的频率、到达时间等信号信息,然后根据提取的信号信息进行分选、融合处理,再依据融合处理结果以及所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理,以得到调制后的数字信号。

其中,信号处理模块104根据提取的信号信息进行分选、融合处理可进一步包括:信号处理模块104根据信号的脉冲宽度将信号分选为固定脉宽信号和变脉宽信号;信号处理模块104根据信号的频率将信号分选为固定载频信号和捷变频信号;信号处理模块104根据信号的到达时间计算重频周期;之后,信号处理模块104对分选处理结果进行融合处理,以得到融合处理结果。

其中,信号处理模块104依据融合处理结果以及所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理可进一步包括:信号处理模块104对第二模数转换数据data0与调制基带信号经过乘法器处理,得到频率调制数据data1;对频率调制数据data1经过fifo(先进先出)进行延时处理,得到数据data2;对数据data1和data2进行叠加处理得到数据data3,数据data3即为调制后的数字信号。

进一步,为了提高对数字化信号的并行处理能力,信号处理模块104可由一块dsp芯片和一块fpga芯片构成,其中,dsp芯片主要负责根据提取的信号信息进行分选、融合处理,fpga芯片主要负责依据融合处理结果以及所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理等功能。

在本发明实施例中,通过以上数字信号处理系统能够适应大瞬时带宽信号的接收、存储,实时进行高速数字信号干扰调制,进而能够有效实现各种平台下对宽带雷达、通信系统等的干扰,也适用于电子侦查领域等应用场合。

实施例二

图2是本发明实施例二的数字信号处理系统的主要模块示意图。如图2所示,本发明实施例提供的数字信号处理系统200包括:通信模块201、控制处理模块202、接口模块203、第一模数转换器204、信号处理模块205、第二模数转换器206、数模转换器207。

通信模块201,用于接收外部输入的通信数据。

控制处理模块202,用于在识别出所述通信数据携带启动信号的情况下,控制电源模块为其他模块上电,即开启其他模块的电源,以进入正常工作模式。而在接收到启动信号之前,则不为其他模块上电,使数字信号处理系统处于低功耗模式。在本发明实施例中,通过控制处理模块对电源模块进行上电控制,能够降低系统的功耗。

接口模块203,用于接收外部输入的检波信号,并将所述检波信号发送至控制处理模块202。

第一模数转换器204,用于对雷达信号分频数据进行模数转换处理,以得到第一模数转换数据。

具体地,第一模数转换器204可对外部输入的雷达信号的一部分,具体为雷达信号分频数据,进行模数转换处理,以得到第一模数转换数据。并且,第一模数转换器204可将第一模数转换数据发送至控制处理模块202。其中,第一模数转换器,又可称为“第一模数转换模块”、或者“第一adc采样模块”。示例性地,第一模数转换器可采用低速模数转换器。

控制处理模块202,还用于在接收到检波信号后,根据所述第一模数转换数据生成本振控制信号,并将所述本振控制信号通过接口模块203输出,以通过所述本振控制信号控制变频模块对雷达信号进行变频处理。控制处理模块202,还用于将所述检波信号和所述本振控制信号发送至信号处理模块205。

具体来说,控制处理模块202根据所述第一模数转换数据生成本振控制信号包括:控制处理模块202以所述检波信号为触发信号,对第一模数转换数据进行瞬时测频处理,然后根据瞬时测频处理结果生成本振控制信号。通过对第一模数转换数据进行瞬时测频处理,能够进一步提高生成本振控制信号的处理速度。

在一个可选示例中,控制处理模块202以所述检波信号为触发信号,对第一模数转换数据进行瞬时测频处理,然后根据瞬时测频处理结果生成本振控制信号具体包括:步骤a1至步骤a6。

步骤a1:控制处理模块202以所述检波信号为触发信号,在检波持续时间内按照预设的测频周期对第一模数转换数据进行多次瞬时测频处理。其中,所述测频周期可灵活设置,比如,可将所述测频周期设置为300ns。

步骤a2:控制处理模块202根据各个测频周期内的瞬时测频结果确定第一模数转换数据的频段。

具体来说,在步骤a2中,控制处理模块202可根据各个测频周期内测得的频率确定最大频率值(或者称为“瞬时频率的最大值”)fmax和最小频率值fmin(或者称为“瞬时频率的最小值”),进而确定第一模数转换数据的频段[fmin,fmax]。

步骤a3:控制处理模块202根据所述第一模数转换数据的频段中的最大频率值fmax和最小频率值fmin确定雷达信号的带宽。

具体来说,在步骤a3中,控制处理模块202可根据如下公式确定雷达信号的带宽b:b=fmax-fmin。

步骤a4:控制处理模块202将所述雷达信号的带宽b与预设门限值b0进行比较。

如果雷达信号的带宽b大于或等于预设门限值b0,说明雷达信号为宽带信号,进而执行步骤a5;如果雷达信号的带宽b小于预设门限值b0,说明雷达信号为窄带信号,进而执行步骤a6。

步骤a5:在所述雷达信号的带宽大于或等于预设门限值的情况下,控制处理模块202根据所述第一模数转换数据的瞬时频率的最大值和最小值计算雷达信号的中心频率,然后根据所述雷达信号的中心频率计算本振控制信号的频率码。

具体来说,在步骤a5中,可根据如下公式计算本振控制信号的频率码:

oscilator=(fc-f1)/k

fc=(fmax+fmin)/2

其中,oscilator为本振控制信号的频率码(又可称为“本振控制频率码”),f1为无符号最小测频结果,k为数据转换系数,k=(f2-f1)/scale,f2为无符号最大测频结果,scale为本振控制频率码量化范围,fc为中心频率。

步骤a6:在所述雷达信号的带宽小于预设门限值的情况下,所述控制处理模块根据所述第一模数转换数据的频段进行查表操作,以确定与所述第一模数转换数据的频段对应的本振控制信号的频率码。

具体来说,在步骤a6中,可通过查询预先设置的频率与本振控制信号的对应表,确定与所述第一模数转换数据的频段对应的本振控制信号的频率码。示例性地,所述频率与本振控制信号的对应表可如表1所示。

表1

在本发明实施例中,通过步骤a1至步骤a6确定本振控制信号,能够进一步提高本振控制信号的生成精度和生成效率。

第二模数转换器206,用于对变频处理后的雷达信号进行模数转换处理,以得到第二模数转换数据。

具体地,第二模数转换器206可对外部输入的变频处理后的雷达信号进行模数转换处理,以得到第二模数转换数据。并且,第二模数转换器206可将第二模数转换数据发送至信号处理模块205。其中,第二模数转换器,又可称为“第二模数转换模块”、或者“第二adc采样模块”。示例性地,第二模数转换器可采用高速模数转换器。

在本发明实施例中,通过第一模数转换器对雷达信号分频数据进行采样,产生第一模数转换数据,以及,通过控制处理模块根据第一模数转换数据生成本振控制信号并输出,以通过所述本振控制信号控制变频模块对雷达信号进行变频处理,便于第二模数转换器进行数据采样,实现了对大瞬时带宽信号的高速采样需求。

信号处理模块205,用于在接收到检波信号后,对第二模数转换器发送过来的第二模数转换数据进行存储。同时,将控制处理模块202发送过来的本振控制信号与所述第二模数转换数据进行匹配存储。信号处理模块205,还用于在接收到所述检波信号后,根据所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理,以得到调制后的数字信号。

在一个可选示例中,信号处理模块205根据所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理,以得到调制后的数字信号包括:信号处理模块205以接收到的检波信号为触发信号,对第二模数转换数据进行信息提取,以得到第二模数转换数据的频率、到达时间等信号信息,然后根据提取的信号信息进行分选、融合处理,再依据融合处理结果以及所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理,以得到调制后的数字信号。

其中,信号处理模块205根据提取的信号信息进行分选、融合处理可进一步包括:信号处理模块205根据信号的脉冲宽度将信号分选为固定脉宽信号和变脉宽信号;信号处理模块205根据信号的频率将信号分选为固定载频信号和捷变频信号;信号处理模块205根据信号的到达时间计算重频周期;之后,信号处理模块205对分选处理结果进行融合处理,以得到融合处理结果。

其中,信号处理模块205依据融合处理结果以及所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理可进一步包括:信号处理模块205对第二模数转换数据data0与调制基带信号经过乘法器处理,得到频率调制数据data1;对频率调制数据data1经过fifo(先进先出)进行延时处理,得到数据data2;对数据data1和data2进行叠加处理得到数据data3,数据data3即为调制后的数字信号。

进一步,为了提高对数字化信号的并行处理能力,信号处理模块205可由一块dsp芯片和一块fpga芯片构成,其中,dsp芯片主要负责根据提取的信号信息进行分选、融合处理,fpga芯片主要负责依据融合处理结果以及所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理等功能。

另外,信号处理模块205,还用于将所述调制后的数字信号发送至数模转换器207。另外,信号处理模块205,还可用于将与第二模数转换数据匹配存储的本振控制信号通过接口模块输出至变频模块。

数模转换器207,用于将所述调制后的数字信号转换为调制后的模拟信号并输出,以通过变频模块根据所述本振控制信号对所述调制后的模拟信号进行变频处理。

在本发明实施例中,通过以上系统不仅能够适应大瞬时带宽信号的接收、存储,实时进行高速数字信号干扰调制,而且满足了低功耗、控制灵活性等需求。本发明实施例的数字化信号处理系统能够有效实现各种平台下对宽带雷达、通信系统等的干扰,也适用于电子侦查领域等应用场合。

实施例三

图3是本发明实施例三的数字信号处理系统的主要模块示意图。如图3所示,本发明实施例的数字信号处理系统包括:通信模块301、控制处理fpga302、接口模块303、低速adc采样模块304、高速adc采样模块305、信号处理fpga306、参数计算dsp307、da转换模块308、时钟产生模块309、时钟分配模块310、存储模块311、电源模块312。

通信模块301,用于接收外部输入的通信数据。

控制处理fpga302,即采用fpga实现的控制处理模块,用于在识别出所述通信数据携带启动信号的情况下,控制电源模块312为其他模块上电,即开启其他模块的电源,以进入正常工作模式。而在接收到启动信号之前,则不为其他模块上电,使数字信号处理系统处于低功耗模式。在本发明实施例中,通过控制处理fpga302对电源模块进行上电控制,能够降低系统的功耗。

接口模块303,用于接收外部输入的检波信号,并将所述检波信号发送至控制处理fpga302。

低速adc采样模块304,用于对雷达信号分频数据进行模数转换处理,以得到第一模数转换数据。

具体地,低速adc采样模块304可对外部输入的雷达信号的一部分,具体为雷达信号分频数据,进行模数转换处理,以得到第一模数转换数据。并且,低速adc采样模块304可将第一模数转换数据发送至控制处理fpga302。

控制处理fpga302,还用于在接收到检波信号后,根据所述第一模数转换数据生成本振控制信号,并将所述本振控制信号通过接口模块303输出,以通过所述本振控制信号控制变频模块对雷达信号进行变频处理。控制处理fpga302,还用于将所述检波信号和所述本振控制信号发送至信号处理fpga306。

关于控制处理fpga302具体如何根据所述第一模数转换数据生成本振控制信号,可参考图2所示实施例中的相关示例性说明,以下不再赘述。

高速adc采样模块305,用于对变频处理后的雷达信号进行模数转换处理,以得到第二模数转换数据。在一个可选示例中,高速adc采样模块305采用jesd204b协议(一种数据传输接口协议)。与现有平台所使用的lvds协议(一种数据传输接口协议)相比,高速adc采样模块305采用jesd204b协议,克服了lvds协议的速率限制,提高了采样通道速率,克服了lvds协议的大量布局布线需求,减少了对fpga用户io(输入输出)数量和布局布线的需求,有利于系统的布局布线和小型化。

具体地,高速adc采样模块305可对外部输入的变频处理后的雷达信号进行模数转换处理,以得到第二模数转换数据。并且,高速adc采样模块305可将第二模数转换数据发送至信号处理fpga306。

在本发明实施例中,通过低速adc采样模块对雷达信号分频数据进行采样,产生第一模数转换数据,以及,通过控制处理fpga根据第一模数转换数据生成本振控制信号并输出,以通过所述本振控制信号控制变频模块对雷达信号进行变频处理,便于高速adc采样模块进行数据采样,实现了对大瞬时带宽信号的高速采样需求。

信号处理fpga306和参数计算dsp307共同构成了信号处理模块。其中,信号处理fpga306,为采用fpga芯片实现的模块,用于对时钟产生模块309和时钟分配模块310进行配置。时钟产生模块309,用于将外部输入的低频时钟变换为高频时钟,并送入时钟分配模块310;时钟分配模块310,用于将输入的高频时钟分配为多路并输出给相应的模块,比如图3所示的da转换模块308、高速adc采样模块305和存储模块311,作为上述模块的工作时钟。具体实施时,时钟产生模块309可通过锁相环实现。

信号处理fpga306,还用于在接收到检波信号后,对第二模数转换器发送过来的第二模数转换数据存储至存储模块311。同时,将控制处理fpga302发送过来的本振控制信号与所述第二模数转换数据进行匹配存储。信号处理fpga306,还用于在接收到所述检波信号后,对第二模数转换数据进行信息提取,以提取出第二模数转换数据的频率、到达时间等信息,并将提取的信息送入参数计算dsp307。

参数计算dsp307,为采用dsp芯片实现的一个模块,用于对接收的信息进行分选、融合处理,并将融合处理结果并送入信号处理fpga306。

其中,参数计算dsp307根据提取的信号信息进行分选、融合处理可进一步包括:参数计算dsp307根据信号的脉冲宽度将信号分选为固定脉宽信号和变脉宽信号;参数计算dsp307根据信号的频率将信号分选为固定载频信号和捷变频信号;参数计算dsp307根据信号的到达时间计算重频周期;之后,参数计算dsp307对分选处理结果进行融合处理,以得到融合处理结果。

信号处理fpga306,用于依据融合处理结果以及所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理,以得到调制后的数字信号。

其中,信号处理fpga306依据融合处理结果以及所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理可进一步包括:信号处理fpga306对第二模数转换数据data0与调制基带信号经过乘法器处理,得到频率调制数据data1;对频率调制数据data1经过fifo(先进先出)进行延时处理,得到数据data2;对数据data1和data2进行叠加处理得到数据data3,数据data3即为调制后的数字信号。

信号处理fpga306,还用于将所述调制后的数字信号发送至da转换模块308。另外,信号处理fpga306,还可用于将与第二模数转换数据匹配存储的本振控制信号通过接口模块303输出至变频模块。

da转换模块308,用于将所述调制后的数字信号转换为调制后的模拟信号并输出,以通过变频模块根据所述本振控制信号对所述调制后的模拟信号进行变频处理。在一个可选示例中,da转换模块308同样采用jesd204b协议。

在具体实施时,本发明实施例提供的数字信号处理系统实现方式灵活,可根据不同的应用场合条件采用不同的结构。在一个可选示例中,为了满足小型化的需求,可采用刚柔结合板形式。比如,可采用一块刚性板布局控制处理fpga、低速adc采样模块、接口模块,采用另一块刚性板布局信号处理fpga、参数计算dsp、高速adc采样模块、da转换模块、存储模块等,并且在两块刚性板之间采用柔板进行连接通信。通过采用刚柔结合板形式,相比于现有平台占用尺寸空间更小,进而能够满足小型化的需求。

在本发明实施例中,通过以上系统能够满足覆盖多频段、深度存储、快速响应、并行处理等高速数字信号处理需求。

实施例四

图4是本发明实施例四的数字信号处理方法的主要流程示意图。如图4所示,本发明实施例的数字信号处理方法包括:

步骤s401:第一模数转换器对雷达信号分频数据进行模数转换处理,以得到第一模数转换数据。

具体地,第一模数转换器可对外部输入的雷达信号的一部分,具体为雷达信号分频数据,进行模数转换处理,以得到第一模数转换数据。并且,第一模数转换器可将第一模数转换数据发送至控制处理模块。其中,第一模数转换器,又可称为“第一模数转换模块”、或者“第一adc采样模块”。示例性地,第一模数转换器可采用低速模数转换器。

步骤s402:控制处理模块在接收到检波信号后,根据所述第一模数转换数据生成本振控制信号并输出,以通过所述本振控制信号控制变频模块对雷达信号进行变频处理;所述控制处理模块将所述检波信号和所述本振控制信号发送至信号处理模块。

在一个可选示例中,控制处理模块根据所述第一模数转换数据生成本振控制信号具体包括:控制处理模块以所述检波信号为触发信号,对第一模数转换数据进行瞬时测频处理,然后根据瞬时测频处理结果生成本振控制信号。通过对第一模数转换数据进行瞬时测频处理,能够进一步提高生成本振控制信号的处理速度。

步骤s403:第二模数转换器对变频处理后的雷达信号进行模数转换处理,以得到第二模数转换数据。

具体地,第二模数转换器可对变频处理后的雷达信号,进行模数转换处理,以得到第二模数转换数据。并且,第二模数转换器可将第二模数转换数据发送至信号处理模块。其中,第二模数转换器,又可称为“第二模数转换模块”、或者“第二adc采样模块”。示例性地,第二模数转换器可采用高速模数转换器。

在本发明实施例中,通过第一模数转换器对雷达信号分频数据进行采样,产生第一模数转换数据,以及,通过控制处理模块根据第一模数转换数据生成本振控制信号并输出,以通过所述本振控制信号控制变频模块对雷达信号进行变频处理,便于第二模数转换器进行数据采样,实现了对大瞬时带宽信号的高速采样需求。

步骤s404:信号处理模块在接收到所述检波信号后,根据所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理,以得到调制后的数字信号。

在一个可选示例中,步骤s404具体包括:信号处理模块以接收到的检波信号为触发信号,对第二模数转换数据进行信息提取,以得到第二模数转换数据的频率、到达时间等信号信息,然后根据提取的信号信息进行分选、融合处理,再依据融合处理结果以及所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理,以得到调制后的数字信号。

其中,信号处理模块根据提取的信号信息进行分选、融合处理可进一步包括:信号处理模块根据信号的脉冲宽度将信号分选为固定脉宽信号和变脉宽信号;信号处理模块根据信号的频率将信号分选为固定载频信号和捷变频信号;信号处理模块根据信号的到达时间计算重频周期;之后,信号处理模块对分选处理结果进行融合处理,以得到融合处理结果。

其中,信号处理模块依据融合处理结果以及所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理可进一步包括:信号处理模块对第二模数转换数据data0与调制基带信号经过乘法器处理,得到频率调制数据data1;对频率调制数据data1经过fifo(先进先出)进行延时处理,得到数据data2;对数据data1和data2进行叠加处理得到数据data3,数据data3即为调制后的数字信号。

进一步,为了提高对数字化信号的并行处理能力,信号处理模块可由一块dsp芯片和一块fpga芯片构成,其中,dsp芯片主要负责根据提取的信号信息进行分选、融合处理,fpga芯片主要负责依据融合处理结果以及所述本振控制信号对第二模数转换数据进行调制处理等功能。

在本发明实施例中,通过以上数字信号处理方法能够适应大瞬时带宽信号的接收、存储,实时进行高速数字信号干扰调制,进而能够有效实现各种平台下对宽带雷达、通信系统等的干扰,也适用于电子侦查领域等应用场合。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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