专利名称：微波信号检波同步系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种微波信号检波同步系统及方法。
背景技术：
目前，传统的微波信号检波同步的方法一般通过对微波信号的幅度进行检波后通过比较器获得同步信号，这样主要存在以下三个方面的问题1)检波信号上的噪声容易导致比较器输出信号的不稳定；2)为了保证同步信号的动态范围，比较器门限的设置需要根据微波信号的频率和幅度变化进行实时调整；3)只利用了微波信号的幅度信息，没有利用微波信号的频率信息来提高检波同步的可靠性
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种同时对微波信号的幅度和频率进行双重检波同步，可提高检波同步信号的动态范围、抗干扰能力、精确度和稳定性的微波信号检波同步系统及方法。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的微波信号检波同步系统，它包括微波功分电路、幅度检波同步信号产生电路、频率检波同步信号产生电路和逻辑与门；
所述的幅度检波同步信号产生电路包括幅度检波电路、幅度检波电压信号高速A/D转换器、幅度检波数字信号中值滤波器和同步信号产生器A ;频率检波同步信号产生电路包括频率检波电路、频率检波电压信号高速A/D转换器、频率检波数字信号中值滤波器和同步信号产生器B ；
微波功分电路的输入连接微波信号，微波功分电路的一路输出经过依次顺联的幅度检波电路、幅度检波电压信号高速A/D转换器和幅度检波数字信号中值滤波器与同步信号产生器A的输入连接，微波功分电路的另一路输出经过依次顺联的频率检波电路、频率检波电压信号高速A/D转换器和频率检波数字信号中值滤波器与同步信号产生器B的输入连接；同步信号产生器A和同步信号产生器B的输出均与逻辑与门相连。本发明所述的幅度检波数字信号中值滤波器、频率检波数字信号中值滤波器、同步信号产生器A、同步信号产生器B和逻辑与门均采用可编程逻辑器件实现。微波信号检波同步方法，它包括以下步骤
Si:通过微波功分电路将微波信号功分为两路；
S2:分别产生同步信号，它包括一个幅度检波同步信号产生步骤和一个频率检波同步信号产生步骤
所述的幅度检波同步信号产生步骤包括以下子步骤
5211:微波信号的幅度经过幅度检波电路转换为幅度检波电压信号；
5212:幅度检波电压信号经过幅度检波电压信号高速A/D转换器转换得到幅度检波数字信号;
5213:幅度检波数字信号经过幅度检波数字信号中值滤波器进行实时滤波；S214 :经滤波后幅度检波数字信号通过同步信号产生器A得到幅度检波同步信号；
所述的频率检波同步信号产生步骤包括以下子步骤
5221:微波信号的频率经过频率检波电路转换为频率检波电压信号；
5222:频率检波电压信号经过频率检波电压信号高速A/D转换器转换得到频率检波数字信号;
5223:频率检波数字信号经过频率检波数字信号中值滤波器进行实时滤波；
5224:经滤波后频率检波数字信号通过同步信号产生器B得到频率检波同步信号；
S3:幅度检波同步信号和频率检波同步信号经过逻辑与门相与，得到微波检波同步信号。本发明还包括一个对中值滤波器的连续三个输入信号的数据进行比较，选择数值为中间者作为中值滤波器输出信号的步骤。本发明还包括一个对输入到同步信号产生器A的连续六个幅度检波数字信号的数据进行比较，如果前三个连续数据与后三个连续数据的差值都大于所设置的门限值时产生同步信号的步骤。本发明还包括一个对输入到同步信号产生器B的多路频率检波数字信号与噪声基底的差值进行叠加，得到叠加后的信号包络，如果叠加后的信号包络数值大于所设置的门限值，则产生同步信号的步骤。本发明的有益效果是
(1)同时对微波信号的幅度和频率进行双重检波同步，提高了检波同步信号的动态范围、抗干扰能力、精度及稳定度；
(2)中值滤波器分别对幅度和频率检波数字信号进行实时滤波，能够滤出输入信号中的最大值和最小值，而且具有实时性的特点；
(3)同步信号产生器A和同步信号产生器B都是通过比较信号与噪声基底的差值是否大于同步信号产生器A和同步信号产生器B内部所设置的固定门限值来判断是否产生同步信号，固定门限值只跟微波信号与噪声基底之间的差值有关，不受微波信号的频率和幅度变化影响，无需实时调整，使用方便。
图I为本发明系统组成结构示意框 图2为中值滤波器的滤波输入输出波形示意 图3为同步信号产生器A的输入输出波形示意 图4为同步信号产生器B的输入输出波形示意图。
具体实施例方式下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。如图I所示，微波信号检波同步系统，它包括微波功分电路、幅度检波同步信号产生电路、频率检波同步信号产生电路和逻辑与门；幅度检波同步信号产生电路包括幅度检波电路、幅度检波电压信号高速A/D转换器、幅度检波数字信号中值滤波器和同步信号产生器A ;频率检波同步信号产生电路包括频率检波电路、频率检波电压信号高速A/D转换器、频率检波数字信号中值滤波器和同步信号产生器B;微波功分电路的输入连接微波信号，微波功分电路的一路输出经过依次顺联的幅度检波电路、幅度检波电压信号高速A/D转换器和幅度检波数字信号中值滤波器与同步信号产生器A的输入连接，微波功分电路的另一路输出经过依次顺联的频率检波电路、频率检波电压信号高速A/D转换器和频率检波数字信号中值滤波器与同步信号产生器B的输入连接；同步信号产生器A和同步信号产生器B的输出均与逻辑与门相连。所述的幅度检波数字信号中值滤波器、频率检波数字信号中值滤波器、同步信号产生器A、同步信号产生器B和逻辑与门均采用可编程逻辑器件实现。微波信号检波同步方法，它包括以下步骤
Si:通过微波功分电路将微波信号功分为两路；
52:分别产生同步信号，它包括一个幅度检波同步信号产生步骤和一个频率检波同步信号产生步骤
所述的幅度检波同步信号产生步骤包括以下子步骤
5211:微波信号的幅度经过幅度检波电路转换为幅度检波电压信号；
5212:幅度检波电压信号经过幅度检波电压信号高速A/D转换器转换得到幅度检波数字信号;
5213:幅度检波数字信号经过幅度检波数字信号中值滤波器进行实时滤波；
5214:经滤波后幅度检波数字信号通过同步信号产生器A得到幅度检波同步信号；
所述的频率检波同步信号产生步骤包括以下子步骤
5221:微波信号的频率经过频率检波电路转换为频率检波电压信号；
5222:频率检波电压信号经过频率检波电压信号高速A/D转换器转换得到频率检波数字信号;
5223:频率检波数字信号经过频率检波数字信号中值滤波器进行实时滤波；
5224:经滤波后频率检波数字信号通过同步信号产生器B得到频率检波同步信号；
53:幅度检波同步信号和频率检波同步信号经过逻辑与门相与，得到微波检波同步信号。它还包括一个对中值滤波器的连续三个输入信号的数据进行比较，选择数值为中间者作为中值滤波器输出信号的步骤。例如如图2所示，中值滤波器的输入信号为C1、C2、C3、C4，它们的数值大小关系为0〈C3〈C1=C4〈C2，预设一个中值信号为M=0，比较M、C1、C2时，Cl为中间值，所以M=Cl,中值滤波器的输出为Cl ;比较M、C2、C3时，由于M=C1，M仍然为中间值，中值滤波器的输出为Cl ;比较M、C3、C4时，由于M=C1，C1=C4，M仍然为中间值，中值滤波器的输出为Cl或C4 ;比较M、C4、任意值时，由于M=Cl或C4，C1=C4，M仍然为中间值，中值滤波器的输出为Cl或C4，因此经过中值比较后，中值滤波器输出的数值为Cl、Cl、Cl、Cl或C4、C4、C4、C4，即中值滤波器能够将输入信号上的最大值C2和最小值C3滤除掉，并且具有实时性的特点。它还包括一个对输入到同步信号产生器A的连续六个幅度检波数字信号的数据进行比较，如果前三个连续数据与后三个连续数据的差值都大于所设置的门限值时产生同步信号的步骤。例如如图3所示，输入到同步信号产生器A的连续六个幅度检波数字信号的数据为01、02、03、04、05、06，设置幅度检波门限值为D a，如果D4_D1>D a、D5_D2>D a、D6-D3>Da，则产生幅度检波同步信号的上升沿；如果D1-D4>D a、D2_D5>D a、D3_D6>D a，则产生幅度检波同步信号的下降沿，从而得到幅度检波同步信号。它还包括一个对输入到同步信号产生器B的多路频率检波数字信号与噪声基底的差值进行叠加，得到叠加后的信号包络，如果叠加后的信号包络数值大于所设置的门限值，则产生同步信号的步骤。例如如图4所示，输入到同步信号产生器B的频率检波数字信号I、频率检波数字信号2，如果频率检波数字信号 I的信号与噪声基底的差值为D1，频率检波数字信号2的信号与噪声基底的差值为D2，将频率检波数字信号I的信号与噪声基底的差值Dl和频率检波数字信号2的信号与噪声基底的差值D2进行叠加，得到叠加后的信号包络D3，因此D3=D1+D2。设置频率检波门限值为Db，如果D3>D b，则产生同步检波信号，从而得到频率检波同步信号。
权利要求
1.微波信号检波同步系统，其特征在于它包括微波功分电路、幅度检波同步信号产生电路、频率检波同步信号产生电路和逻辑与门； 所述的幅度检波同步信号产生电路包括幅度检波电路、幅度检波电压信号高速A/D转换器、幅度检波数字信号中值滤波器和同步信号产生器A ;频率检波同步信号产生电路包括频率检波电路、频率检波电压信号高速A/D转换器、频率检波数字信号中值滤波器和同步信号产生器B ； 微波功分电路的输入连接微波信号，微波功分电路的一路输出经过依次顺联的幅度检波电路、幅度检波电压信号高速A/D转换器和幅度检波数字信号中值滤波器与同步信号产生器A的输入连接，微波功分电路的另一路输出经过依次顺联的频率检波电路、频率检波电压信号高速A/D转换器和频率检波数字信号中值滤波器与同步信号产生器B的输入连接；同步信号产生器A和同步信号产生器B的输出均与逻辑与门相连。
2.根据权利要求I所述的微波信号检波同步系统，其特征在于所述的幅度检波数字信号中值滤波器、频率检波数字信号中值滤波器、同步信号产生器A、同步信号产生器B和逻辑与门均采用可编程逻辑器件实现。
3.微波信号检波同步方法，其特征在于它包括以下步骤 51:通过微波功分电路将微波信号功分为两路； 52:分别产生同步信号，它包括一个幅度检波同步信号产生步骤和一个频率检波同步信号产生步骤 所述的幅度检波同步信号产生步骤包括以下子步骤 5211:微波信号的幅度经过幅度检波电路转换为幅度检波电压信号； 5212:幅度检波电压信号经过幅度检波电压信号高速A/D转换器转换得到幅度检波数字信号; 5213:幅度检波数字信号经过幅度检波数字信号中值滤波器进行实时滤波； 5214:经滤波后幅度检波数字信号通过同步信号产生器A得到幅度检波同步信号； 所述的频率检波同步信号产生步骤包括以下子步骤 5221:微波信号的频率经过频率检波电路转换为频率检波电压信号； 5222:频率检波电压信号经过频率检波电压信号高速A/D转换器转换得到频率检波数字信号; 5223:频率检波数字信号经过频率检波数字信号中值滤波器进行实时滤波； 5224:经滤波后频率检波数字信号通过同步信号产生器B得到频率检波同步信号； S3:幅度检波同步信号和频率检波同步信号经过逻辑与门相与，得到微波检波同步信号。
4.根据权利要求3所述的微波信号检波同步方法，其特征在于它还包括一个对中值滤波器的连续三个输入信号的数据进行比较，选择数值为中间者作为中值滤波器输出信号的步骤。
5.根据权利要求3所述的微波信号检波同步方法,其特征在于它还包括一个对输入到同步信号产生器A的连续六个幅度检波数字信号的数据进行比较，如果前三个连续数据与后三个连续数据的差值都大于所设置的门限值时产生同步信号的步骤。
6.根据权利要求3所述的微波信号检波同步方法,其特征在于它还包括一个对输入到同步信号 产生器B的多路频率检波数字信号与噪声基底的差值进行叠加，得到叠加后的信号包络，如果叠加后的信号包络数值大于所设置的门限值，则产生同步信号的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种微波信号检波同步系统及方法，其系统包括微波功分电路、幅度检波同步信号产生电路、频率检波同步信号产生电路和逻辑与门；幅度检波同步信号产生电路包括幅度检波电路、幅度检波电压信号高速A/D转换器、幅度检波数字信号中值滤波器和同步信号产生器A；频率检波同步信号产生电路包括频率检波电路、频率检波电压信号高速A/D转换器、频率检波数字信号中值滤波器和同步信号产生器B；同步信号产生器A和同步信号产生器B的输出均与逻辑与门相连。本发明同时对微波信号的幅度和频率进行双重检波同步，提高了检波同步信号的动态范围、抗干扰能力、精度及稳定度。
文档编号H04L27/00GK102932297SQ20121039210
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者蒋能柳, 杨松, 杨磊 申请人:成都雷思特电子科技有限责任公司