CN112666403A - 一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量***及方法 - Google Patents
一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量***及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112666403A CN112666403A CN202011625403.7A CN202011625403A CN112666403A CN 112666403 A CN112666403 A CN 112666403A CN 202011625403 A CN202011625403 A CN 202011625403A CN 112666403 A CN112666403 A CN 112666403A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- buf
- signal
- pulse
- frequency
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 10
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 6
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量方法及***，包括：步骤M1：被测信号经过前端电路，将高频载波与本地载波进行混频变换为低频的中频信号；步骤M2：脉冲调制中频载波信号经过硬件检波电路后，输出周期脉冲信号；步骤M3：将周期脉冲信号输入硬件高速采集卡信号输入端，信号通过采集转换为数字信号，传输给上位机处理；步骤M4：上位机对数字脉冲信号进行基于跨阈值判断的参数测量算法测量。本发明能够优化脉冲信号特征参数测量过程中信号抖动噪声对测量结果的影响。
Description
技术领域
本发明涉及信号测试技术领域，具体地，涉及一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量***及方法，更为具体地，可用于脉冲调制信号中的窄脉冲特征参数测量。
背景技术
脉冲调制信号是雷达通信、电子对抗、机载应答器等电子设备中常见的一种信号形式，该信号通过长周期窄脉冲信号来控制载波信号的通断来实现脉冲调制。因此脉冲调制信号由两部分信号构成，一是载波信号，二是长周期窄脉冲信号。本专利提出的是一种针对其中的长周期窄脉冲信号的参数进行特征测量的***及方法。脉冲信号的特征参数测量是信号测试类仪器常见的一种功能。该方法基于具备高频采样能力的硬件对模拟信号进行采集，并在数字域对采集到的数字信号进行计算分析得到信号的特征参数，具备测量精度高，应用灵活等特点。
本发明要解决的技术问题体现在以下几点：
当硬件的信号采样频率较低时，无法对脉冲信号的边沿特征参数(上升沿、下降沿宽度)进行测量或者测量精度严重不足，而只能测量整个脉冲的宽度，幅度等特征参数。
常规的基于整数倍采样点数周期计数法的测量算法其测量结果直接受采样周期影响较大，而本发明办法可以精确到小数倍采样周期，大大提高最终测量结果精度；
常规的过阈值判断灵活性不高，容易受到噪声、信号抖动等因素影响，出现过阈值点的误判，从而影响结果的准确性。
专利文献CN102508045B(申请号：201110321512.4)公开了一种准确测量窄脉冲调制参数的方法，窄脉冲调制信号RF依次经过双二极管检波器、对数放大器、通道运放单元后分为两路信号，一路经带宽控制单元送入高速ADC模块进行模数转换，另一路送至高速触发电路，高速ADC模块根据高速触发电路产生的脉冲信号触发A/D转换，得到的有效ADC数据送至FPGA，且根据高速触发电路产生的触发信号存储于FPGA内；DSP单元从FPGA中读出有效ADC数据，完成数据处理后将运算结果储存于大容量RAM内。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量方法及***。
根据本发明提供的一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量方法，包括：
步骤M1：被测信号经过前端电路，将高频载波与本地载波进行混频变换为低频的中频信号；
步骤M2：脉冲调制中频载波信号经过硬件检波电路后，输出周期脉冲信号；
步骤M3：将周期脉冲信号输入硬件高速采集卡信号输入端，信号通过采集转换为数字信号，传输给上位机处理；
步骤M4：上位机对数字脉冲信号进行基于跨阈值判断的参数测量算法测量脉冲调制信号参数。
优选地，所述前端电路还包括保护电路和中频调理放大电路；
所述保护电路和中频调理放大电路将信号调理到安全的预设电平范围内。
优选地，所述步骤M3中高速采集卡包括：高速采集卡的信号采集频率设置为能保证一个脉冲的上下边沿范围内有预设采样点数；
所述高速采集卡包括高速采集卡的采样模式为电平触发，当被电平触发后，采集的信号长度超过一个完整脉冲周期长度，保证特征参数计算过程中的信息量。
优选地，所述步骤M4包括：
步骤M4.1：基于采集到的数字脉冲信号进行跨阈值数据点搜索；
步骤M4.2：根据搜索得到的跨阈值数据点计算并记录过阈值点的小数级的索引值；
步骤M4.3：根据过阈值点的小数级的索引值计算出脉冲的各个参数。
优选地，所述步骤M4.1包括：
步骤M4.1.1：采集的整个buf[k]数组信息是从低直流电平部分开始的，进行后续阈值点搜索时，预设两个边沿上的电平阈值TH1和TH2；
步骤M4.1.2：从buf[k]的第一个数据buf[1]开始进行过阈值电平TH1的点A的遍历检测；当检测到数据满足条件buf[k]＜TH1，buf[k+1]≥TH1，buf[k+t]＞TH1时，判定为上升沿的过TH1电平点A；其中，t≥2；当过TH1阈值点A搜索到之后，记录数据A点索引ka值，buf[ka]和buf[ka+1]值；
步骤M4.1.3：搜索过阈值TH2的下降沿C点，当检测到的数据满足条件buf[k]＞TH2，buf[k+1]≤TH2，buf[k+t]＜TH2，记录数据C点索引kc值，buf[kc]和buf[kc+1]值；
步骤M4.1.4：搜索过阈值TH1的下降沿D点，当检测到的数据满足条件buf[k]＞TH1，buf[k+1]≤TH1，buf[k+t]＜TH1，记录数据D点索引kd值，buf[kd]和buf[kd+1]值。
优选地，所述步骤M4.2包括：
Ka＝ka+|buf[ka]/(buf[ka+1]-buf[ka])|；
Kb＝kb+|buf[kb]/(buf[kb+1]-buf[kb])|；
Kc＝kc+|buf[kc]/(buf[kc+1]-buf[kc])|；
Kd＝kd+|buf[kd]/(buf[kd+1]-buf[kd])|；
其中，||运算为取绝对值。
优选地，所述步骤M4.3包括：
上升沿宽度WR为：WR＝1/fs*(Kb-Ka)；
下降沿宽度WF为：WF＝1/fs*(Kd-Kc)；
脉冲宽度WP为：WP＝1/fs*(Kc-Kb)；
其中，fs表示信号采集的频率。
根据本发明提供的一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量***，包括：
步骤M1：被测信号经过前端电路，将高频载波与本地载波进行混频变换为低频的中频信号；
步骤M2：脉冲调制中频载波信号经过硬件检波电路后，输出周期脉冲信号；
步骤M3：将周期脉冲信号输入硬件高速采集卡信号输入端，信号通过采集转换为数字信号，传输给上位机处理；
步骤M4：上位机对数字脉冲信号进行基于跨阈值判断的参数测量算法测量脉冲调制信号参数。
优选地，所述前端电路还包括保护电路和中频调理放大电路；
所述保护电路和中频调理放大电路将信号调理到安全的预设电平范围内；
所述步骤M3中高速采集卡包括：高速采集卡的信号采集频率设置为能保证一个脉冲的上下边沿范围内有预设采样点数；
所述高速采集卡包括高速采集卡的采样模式为电平触发，当被电平触发后，采集的信号长度超过一个完整脉冲周期长度，保证特征参数计算过程中的信息量。
优选地，所述步骤M4包括：
步骤M4.1：基于采集到的数字脉冲信号进行跨阈值数据点搜索；
步骤M4.2：根据搜索得到的跨阈值数据点计算并记录过阈值点的小数级的索引值；
步骤M4.3：根据过阈值点的小数级的索引值计算出脉冲的各个参数；
所述步骤M4.1包括：
步骤M4.1.1：采集的整个buf[k]数组信息是从低直流电平部分开始的，进行后续阈值点搜索时，预设两个边沿上的电平阈值TH1和TH2；
步骤M4.1.2：从buf[k]的第一个数据buf[1]开始进行过阈值电平TH1的点A的遍历检测；当检测到数据满足条件buf[k]＜TH1，buf[k+1]≥TH1，buf[k+t]＞TH1时，判定为上升沿的过TH1电平点A；其中，t≥2；当过TH1阈值点A搜索到之后，记录数据A点索引ka值，buf[ka]和buf[ka+1]值；
步骤M4.1.3：搜索过阈值TH2的下降沿C点，当检测到的数据满足条件buf[k]＞TH2，buf[k+1]≤TH2，buf[k+t]＜TH2，记录数据C点索引kc值，buf[kc]和buf[kc+1]值；
步骤M4.1.4：搜索过阈值TH1的下降沿D点，当检测到的数据满足条件buf[k]＞TH1，buf[k+1]≤TH1，buf[k+t]＜TH1，记录数据D点索引kd值，buf[kd]和buf[kd+1]值
所述步骤M4.2包括：
Ka＝ka+|buf[ka]/(buf[ka+1]-buf[ka])|；
Kb＝kb+|buf[kb]/(buf[kb+1]-buf[kb])|；
Kc＝kc+|buf[kc]/(buf[kc+1]-buf[kc])|；
Kd＝kd+|buf[kd]/(buf[kd+1]-buf[kd])|；
其中，||运算为取绝对值；
所述步骤M4.3包括：
上升沿宽度WR为：WR＝1/fs*(Kb-Ka)；
下降沿宽度WF为：WF＝1/fs*(Kd-Kc)；
脉冲宽度WP为：WP＝1/fs*(Kc-Kb)；
其中，fs表示信号采集的频率。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明利用混频技术、高速采样技术，将脉冲调制信号的脉冲信号特征参数测量放在上位机上实现，使得实现算法的装置整体架构更偏软件化，符合软件无线电的设计思路，简化硬件设计，使得硬件架构更加通用化，上位机软件算法设计更加灵活。
2、本发明能够优化脉冲信号特征参数测量过程中信号抖动噪声对测量结果的影响；
3、本发明利用线性插值得到小数级的索引号，可以大大提高参数测量的精度。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为脉冲信号特征参数测量***结构图；
图2为信号采集过程示意图；
图3为信号阈值电平设定示意图；
图4为实施例2脉冲信号特征参数测量***结构图；
图5为实施例3脉冲信号特征参数测量***结构图；
图6为负脉冲信号采集过程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
根据本发明提供的一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量方法，如图1所示，包括：
步骤M1：由于被测信号载波频率通常较高，因此在采样之前设置了前端电路，被测信号经过前端电路，将高频载波与本地载波进行混频变换为低频的脉冲调制中频载波信号；
步骤M2：脉冲调制中频载波信号经过硬件检波电路后，输出周期脉冲信号；
步骤M3：将周期脉冲信号输入硬件高速采集卡信号输入端，信号通过采集转换为数字信号，传输给上位机处理；信号采集过程如图2所示；
步骤M4：上位机对数字脉冲信号进行基于跨阈值判断的参数测量算法测量脉冲调制信号参数。
具体地，所述前端电路还包括保护电路和中频调理放大电路；
所述保护电路和中频调理放大电路将信号调理到安全的预设电平范围内。
具体地，所述步骤M3中高速采集卡包括：高速采集卡的信号采集频率设置为能保证一个脉冲的上下边沿范围内有足够的采样点数，一般至少为数十个点以上；
所述高速采集卡包括高速采集卡的采样模式为电平触发，当被电平触发后，采集的信号长度超过一个完整脉冲周期长度，保证特征参数计算过程中的信息量。
如图2所示，采集卡触发电平为高于脉冲信号低电平直流分量的值，但采集的数据应包含触发电平起始点之前的若干个采样点，使得整个采集周期涵盖一个完整的脉冲周期，该采集卡的采集特征可以很好地保证本发明特征参数测量精度。
具体地，所述步骤M4包括：
假设采集到的信号为buf[k],1≤k≤N，N为本组采集数据总的点数，k为索引号。信号采集的频率为fs。
步骤M4.1：基于采集到的数字脉冲信号进行跨阈值数据点搜索；
步骤M4.2：根据搜索得到的跨阈值数据点计算并记录过阈值点的小数级的索引值；
步骤M4.3：根据过阈值点的小数级的索引值计算出脉冲的各个参数。
具体地，所述步骤M4.1包括：
步骤M4.1.1：采集的整个buf[k]数组信息是从低直流电平部分开始的，进行后续阈值点搜索时，预设两个边沿上的电平阈值TH1和TH2；该阈值根据边沿定义的要求进行，比如下图定义上升沿(或下降沿)的10％和90％电平范围内的长度为上升沿(或下降沿)的宽度，实际也可能为其他约定值。如下图3所示：
步骤M4.1.2：从buf[k]的第一个数据buf[1]开始进行过阈值电平TH1的点A的遍历检测；当检测到数据满足条件buf[k]＜TH1，buf[k+1]≥TH1，buf[k+t]＞TH1时，判定为上升沿的过TH1电平点A；其中，t≥2；根据buf[k]和buf[k+1]两个值初步判断到了一个过TH1点，再利用buf[k+t]进行了过TH1点再次确认，提高了过TH1点判断的准确性。t的设置可以根据应用***的噪声或信号抖动水平，噪声或信号抖动越大，可以将t在合理范围内值取越大，这一处理进一步提高了过阈值点判断的准确性，也可以设置不止一个过阈值确认点或者没有确认点。当过TH1阈值点A搜索到之后，记录数据A点索引ka值，buf[ka]和buf[ka+1]值；
步骤M4.1.3：搜索过阈值TH2的下降沿C点，当检测到的数据满足条件buf[k]＞TH2，buf[k+1]≤TH2，buf[k+t]＜TH2，记录数据C点索引kc值，buf[kc]和buf[kc+1]值；
步骤M4.1.4：搜索过阈值TH1的下降沿D点，当检测到的数据满足条件buf[k]＞TH1，buf[k+1]≤TH1，buf[k+t]＜TH1，记录数据D点索引kd值，buf[kd]和buf[kd+1]值。
具体地，所述步骤M4.2包括：
Ka＝ka+|buf[ka]/(buf[ka+1]-buf[ka])|；
Kb＝kb+|buf[kb]/(buf[kb+1]-buf[kb])|；
Kc＝kc+|buf[kc]/(buf[kc+1]-buf[kc])|；
Kd＝kd+|buf[kd]/(buf[kd+1]-buf[kd])|；
其中，||运算为取绝对值。这一处理很好地克服了常规测周期计数法只能记录整数倍信号周期带来的误差，有效提高频率计算结果的准确度。
具体地，所述步骤M4.3包括：
上升沿宽度WR为：WR＝1/fs*(Kb-Ka)；
下降沿宽度WF为：WF＝1/fs*(Kd-Kc)；
脉冲宽度WP为：WP＝1/fs*(Kc-Kb)；
其中，fs表示信号采集的频率。
根据本发明提供的一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量***，如图1所示，包括：
模块M1：由于被测信号载波频率通常较高，因此在采样之前设置了前端电路，被测信号经过前端电路，将高频载波与本地载波进行混频变换为低频的脉冲调制中频载波信号；
模块M2：脉冲调制中频载波信号经过硬件检波电路后，输出周期脉冲信号；
模块M3：将周期脉冲信号输入硬件高速采集卡信号输入端，信号通过采集转换为数字信号，传输给上位机处理；信号采集过程如图2所示；
模块M4：上位机对数字脉冲信号进行基于跨阈值判断的参数测量算法测量脉冲调制信号参数。
具体地，所述前端电路还包括保护电路和中频调理放大电路；
所述保护电路和中频调理放大电路将信号调理到安全的预设电平范围内。
具体地，所述模块M3中高速采集卡包括：高速采集卡的信号采集频率设置为能保证一个脉冲的上下边沿范围内有足够的采样点数，一般至少为数十个点以上；
所述高速采集卡包括高速采集卡的采样模式为电平触发，当被电平触发后，采集的信号长度超过一个完整脉冲周期长度，保证特征参数计算过程中的信息量。
如图2所示，采集卡触发电平为高于脉冲信号低电平直流分量的值，但采集的数据应包含触发电平起始点之前的若干个采样点，使得整个采集周期涵盖一个完整的脉冲周期，该采集卡的采集特征可以很好地保证本发明特征参数测量精度。
具体地，所述模块M4包括：
假设采集到的信号为buf[k],1≤k≤N，N为本组采集数据总的点数，k为索引号。信号采集的频率为fs。
模块M4.1：基于采集到的数字脉冲信号进行跨阈值数据点搜索；
模块M4.2：根据搜索得到的跨阈值数据点计算并记录过阈值点的小数级的索引值；
模块M4.3：根据过阈值点的小数级的索引值计算出脉冲的各个参数。
具体地，所述模块M4.1包括：
模块M4.1.1：采集的整个buf[k]数组信息是从低直流电平部分开始的，进行后续阈值点搜索时，预设两个边沿上的电平阈值TH1和TH2；该阈值根据边沿定义的要求进行，比如下图定义上升沿(或下降沿)的10％和90％电平范围内的长度为上升沿(或下降沿)的宽度，实际也可能为其他约定值。如下图3所示：
模块M4.1.2：从buf[k]的第一个数据buf[1]开始进行过阈值电平TH1的点A的遍历检测；当检测到数据满足条件buf[k]＜TH1，buf[k+1]≥TH1，buf[k+t]＞TH1时，判定为上升沿的过TH1电平点A；其中，t≥2；根据buf[k]和buf[k+1]两个值初步判断到了一个过TH1点，再利用buf[k+t]进行了过TH1点再次确认，提高了过TH1点判断的准确性。t的设置可以根据应用***的噪声或信号抖动水平，噪声或信号抖动越大，可以将t在合理范围内值取越大，这一处理进一步提高了过阈值点判断的准确性，也可以设置不止一个过阈值确认点或者没有确认点。当过TH1阈值点A搜索到之后，记录数据A点索引ka值，buf[ka]和buf[ka+1]值；
模块M4.1.3：搜索过阈值TH2的下降沿C点，当检测到的数据满足条件buf[k]＞TH2，buf[k+1]≤TH2，buf[k+t]＜TH2，记录数据C点索引kc值，buf[kc]和buf[kc+1]值；
模块M4.1.4：搜索过阈值TH1的下降沿D点，当检测到的数据满足条件buf[k]＞TH1，buf[k+1]≤TH1，buf[k+t]＜TH1，记录数据D点索引kd值，buf[kd]和buf[kd+1]值。
具体地，所述模块M4.2包括：
Ka＝ka+|buf[ka]/(buf[ka+1]-buf[ka])|；
Kb＝kb+|buf[kb]/(buf[kb+1]-buf[kb])|；
Kc＝kc+|buf[kc]/(buf[kc+1]-buf[kc])|；
Kd＝kd+|buf[kd]/(buf[kd+1]-buf[kd])|；
其中，||运算为取绝对值。这一处理很好地克服了常规测周期计数法只能记录整数倍信号周期带来的误差，有效提高频率计算结果的准确度。
具体地，所述模块M4.3包括：
上升沿宽度WR为：WR＝1/fs*(Kb-Ka)；
下降沿宽度WF为：WF＝1/fs*(Kd-Kc)；
脉冲宽度WP为：WP＝1/fs*(Kc-Kb)；
其中，fs表示信号采集的频率。
实施例2
实施例2是实施例1的变化例
一种脉冲调制信号脉冲特征参数测量***
***的基本组成如图4所示：前端电路将模拟高频脉冲调制信号转换为模拟中频脉冲调制信号后再检波为脉冲信号，在一定条件下，前端电路不是必须的；
高速采集卡将模拟脉冲信号转换为数字脉冲信号并传输给上位机；
上位机根据采集到的数据进行脉冲信号特征参数的计算。
实施例3
实施例3是实施例1的变化例
一种脉冲调制信号脉冲特征参数测量电路
电路的基本组成如图5所示，前端电路将高频脉冲调制信号转换为中频脉冲调制信号后再检波为脉冲信号，在一定条件下，前端电路不是必须的；
高速采集电路通过模数转换芯片将脉冲信号转换为数字脉冲信号并传输DSP或FPGA或ARM；DSP或FPGA或ARM根据采集到的数据进行脉冲信号特征参数的计算。
实施例4
实施例4是实施例1的变化例
一种负脉冲信号特征参数的测量方法
本发明用于描述算法原理采用的是正脉冲信号，实际也可以按照该方法将计算过程应用于负脉冲信号，负脉冲信号如图6所示。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的***、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量方法，其特征在于，包括：
步骤M1：被测信号经过前端电路，将高频载波与本地载波进行混频变换为低频的脉冲调制中频载波信号；
步骤M2：脉冲调制中频载波信号经过硬件检波电路后，输出周期脉冲信号；
步骤M3：将周期脉冲信号输入硬件高速采集卡信号输入端，信号通过采集转换为数字信号，传输给上位机处理；
步骤M4：上位机对数字脉冲信号进行基于跨阈值判断的参数测量算法测量脉冲调制信号参数。
2.根据权利要求1所述的基于高频采样的脉冲调制信号参数测量方法，其特征在于，所述前端电路还包括保护电路和中频调理放大电路；
所述保护电路和中频调理放大电路将信号调理到安全的预设电平范围内。
3.根据权利要求1所述的基于高频采样的脉冲调制信号参数测量方法，其特征在于，所述步骤M3中高速采集卡包括：高速采集卡的信号采集频率设置为能保证一个脉冲的上下边沿范围内有预设采样点数；
所述高速采集卡包括高速采集卡的采样模式为电平触发，当被电平触发后，采集的信号长度超过一个完整脉冲周期长度，保证特征参数计算过程中的信息量。
4.根据权利要求1所述的基于高频采样的脉冲调制信号参数测量方法，其特征在于，所述步骤M4包括：
步骤M4.1：基于采集到的数字脉冲信号进行跨阈值数据点搜索；
步骤M4.2：根据搜索得到的跨阈值数据点计算并记录过阈值点的小数级的索引值；
步骤M4.3：根据过阈值点的小数级的索引值计算出脉冲的各个参数。
5.根据权利要求1所述的基于高频采样的脉冲调制信号参数测量方法，其特征在于，所述步骤M4.1包括：
步骤M4.1.1：采集的整个buf[k]数组信息是从低直流电平部分开始的，进行后续阈值点搜索时，预设两个边沿上的电平阈值TH1和TH2；
步骤M4.1.2：从buf[k]的第一个数据buf[1]开始进行过阈值电平TH1的点A的遍历检测；当检测到数据满足条件buf[k]＜TH1，buf[k+1]≥TH1，buf[k+t]＞TH1时，判定为上升沿的过TH1电平点A；其中，t≥2；当过TH1阈值点A搜索到之后，记录数据A点索引ka值，buf[ka]和buf[ka+1]值；
步骤M4.1.3：搜索过阈值TH2的下降沿C点，当检测到的数据满足条件buf[k]＞TH2，buf[k+1]≤TH2，buf[k+t]＜TH2，记录数据C点索引kc值，buf[kc]和buf[kc+1]值；
步骤M4.1.4：搜索过阈值TH1的下降沿D点，当检测到的数据满足条件buf[k]＞TH1，buf[k+1]≤TH1，buf[k+t]＜TH1，记录数据D点索引kd值，buf[kd]和buf[kd+1]值。
6.根据权利要求1所述的基于高频采样的脉冲调制信号参数测量方法，其特征在于，所述步骤M4.2包括：
Ka＝ka+|buf[ka]/(buf[ka+1]-buf[ka])|；
Kb＝kb+|buf[kb]/(buf[kb+1]-buf[kb])|；
Kc＝kc+|buf[kc]/(buf[kc+1]-buf[kc])|；
Kd＝kd+|buf[kd]/(buf[kd+1]-buf[kd])|；
其中，||运算为取绝对值。
7.根据权利要求1所述的基于高频采样的脉冲调制信号参数测量方法，其特征在于，所述步骤M4.3包括：
上升沿宽度WR为：WR＝1/fs*(Kb-Ka)；
下降沿宽度WF为：WF＝1/fs*(Kd-Kc)；
脉冲宽度WP为：WP＝1/fs*(Kc-Kb)；
其中，fs表示信号采集的频率。
8.一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量***，其特征在于，包括：
步骤M1：被测信号经过前端电路，将高频载波与本地载波进行混频变换为低频的脉冲调制中频载波信号；
步骤M2：脉冲调制中频载波信号经过硬件检波电路后，输出周期脉冲信号；
步骤M3：将周期脉冲信号输入硬件高速采集卡信号输入端，信号通过采集转换为数字信号，传输给上位机处理；
步骤M4：上位机对数字脉冲信号进行基于跨阈值判断的参数测量算法测量脉冲调制信号参数。
9.根据权利要求8所述的基于高频采样的脉冲调制信号参数测量***，其特征在于，所述前端电路还包括保护电路和中频调理放大电路；
所述保护电路和中频调理放大电路将信号调理到安全的预设电平范围内；
所述步骤M3中高速采集卡包括：高速采集卡的信号采集频率设置为能保证一个脉冲的上下边沿范围内有预设采样点数；
所述高速采集卡包括高速采集卡的采样模式为电平触发，当被电平触发后，采集的信号长度超过一个完整脉冲周期长度，保证特征参数计算过程中的信息量。
10.根据权利要求8所述的基于高频采样的脉冲调制信号参数测量***，其特征在于，所述步骤M4包括：
步骤M4.1：基于采集到的数字脉冲信号进行跨阈值数据点搜索；
步骤M4.2：根据搜索得到的跨阈值数据点计算并记录过阈值点的小数级的索引值；
步骤M4.3：根据过阈值点的小数级的索引值计算出脉冲的各个参数；
所述步骤M4.1包括：
步骤M4.1.1：采集的整个buf[k]数组信息是从低直流电平部分开始的，进行后续阈值点搜索时，预设两个边沿上的电平阈值TH1和TH2；
步骤M4.1.2：从buf[k]的第一个数据buf[1]开始进行过阈值电平TH1的点A的遍历检测；当检测到数据满足条件buf[k]＜TH1，buf[k+1]≥TH1，buf[k+t]＞TH1时，判定为上升沿的过TH1电平点A；其中，t≥2；当过TH1阈值点A搜索到之后，记录数据A点索引ka值，buf[ka]和buf[ka+1]值；
步骤M4.1.3：搜索过阈值TH2的下降沿C点，当检测到的数据满足条件buf[k]＞TH2，buf[k+1]≤TH2，buf[k+t]＜TH2，记录数据C点索引kc值，buf[kc]和buf[kc+1]值；
步骤M4.1.4：搜索过阈值TH1的下降沿D点，当检测到的数据满足条件buf[k]＞TH1，buf[k+1]≤TH1，buf[k+t]＜TH1，记录数据D点索引kd值，buf[kd]和buf[kd+1]值；
所述步骤M4.2包括：
Ka＝ka+|buf[ka]/(buf[ka+1]-buf[ka])|；
Kb＝kb+|buf[kb]/(buf[kb+1]-buf[kb])|；
Kc＝kc+|buf[kc]/(buf[kc+1]-buf[kc])|；
Kd＝kd+|buf[kd]/(buf[kd+1]-buf[kd])|；
其中，||运算为取绝对值；
所述步骤M4.3包括：
上升沿宽度WR为：WR＝1/fs*(Kb-Ka)；
下降沿宽度WF为：WF＝1/fs*(Kd-Kc)；
脉冲宽度WP为：WP＝1/fs*(Kc-Kb)；
其中，fs表示信号采集的频率。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011625403.7A CN112666403A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量***及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011625403.7A CN112666403A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量***及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112666403A true CN112666403A (zh) | 2021-04-16 |
Family
ID=75412413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011625403.7A Pending CN112666403A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量***及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112666403A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102778610A (zh) * | 2012-08-16 | 2012-11-14 | 漳州市东方智能仪表有限公司 | 一种脉宽测量方法及电路 |
| CN105277801A (zh) * | 2015-08-10 | 2016-01-27 | 工业和信息化部电信研究院 | 一种测量调制脉冲参数的方法 |
| CN106501621A (zh) * | 2016-09-22 | 2017-03-15 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 脉冲宽度采集方法 |
| CN106771582A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-05-31 | 东南大学 | 高频脉冲信号的测试方法及测试仪 |
| CN107543973A (zh) * | 2017-07-24 | 2018-01-05 | 江苏理工学院 | 一种矩形脉冲信号参数测量仪 |
| CN209296812U (zh) * | 2018-12-19 | 2019-08-23 | 成都能通科技有限公司 | 一种基于tdc的脉冲载波频率检测装置 |
| CN110609172A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-12-24 | 上海微波技术研究所（中国电子科技集团公司第五十研究所） | 脉冲调制信号载波频率测量***及方法 |
| CN111693785A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-09-22 | 湖南毂梁微电子有限公司 | 一种数字脉冲信号宽度测量电路及测量方法 |
-
2020
- 2020-12-30 CN CN202011625403.7A patent/CN112666403A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102778610A (zh) * | 2012-08-16 | 2012-11-14 | 漳州市东方智能仪表有限公司 | 一种脉宽测量方法及电路 |
| CN105277801A (zh) * | 2015-08-10 | 2016-01-27 | 工业和信息化部电信研究院 | 一种测量调制脉冲参数的方法 |
| CN106501621A (zh) * | 2016-09-22 | 2017-03-15 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 脉冲宽度采集方法 |
| CN106771582A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-05-31 | 东南大学 | 高频脉冲信号的测试方法及测试仪 |
| CN107543973A (zh) * | 2017-07-24 | 2018-01-05 | 江苏理工学院 | 一种矩形脉冲信号参数测量仪 |
| CN209296812U (zh) * | 2018-12-19 | 2019-08-23 | 成都能通科技有限公司 | 一种基于tdc的脉冲载波频率检测装置 |
| CN110609172A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-12-24 | 上海微波技术研究所（中国电子科技集团公司第五十研究所） | 脉冲调制信号载波频率测量***及方法 |
| CN111693785A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-09-22 | 湖南毂梁微电子有限公司 | 一种数字脉冲信号宽度测量电路及测量方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7860688B2 (en) | Signal baseline processing device and processing method thereof | |
| CN104614756B (zh) | 一种核素能谱数字化采集***及其采集方法 | |
| CN106291487A (zh) | 一种基于agc电压和回波数据的雷达接收功率和rcs估计方法 | |
| CN105612428B (zh) | 局部放电测量设备、局部放电测量方法和记录介质 | |
| US10718810B2 (en) | Power drive transistor resonance sensor | |
| CN105004877B (zh) | 车轮传感器信号处理方法及*** | |
| CN112114324A (zh) | 一种距离测量方法、装置、终端设备及存储介质 | |
| CN102868402A (zh) | 一种测试模数转换器主要性能指标的测试方法 | |
| CN107727906B (zh) | 一种示波器自动设置的方法及其设备 | |
| KR101840828B1 (ko) | 연속파 레이더의 도플러 주파수를 검지하는 에스디알 수신기 및 그 동작 방법 | |
| CN110609172A (zh) | 脉冲调制信号载波频率测量***及方法 | |
| CN109164427B (zh) | 一种雷达接收机噪声功率的检测方法 | |
| CN112666403A (zh) | 一种基于高频采样的脉冲调制信号参数测量***及方法 | |
| CN102868403B (zh) | 一种测试模数转换器主要性能指标的测试*** | |
| CN110333506B (zh) | 一种提取索力测量雷达的拉索位置参数的方法 | |
| CN109633243B (zh) | 一种基于多相位采样的束流信号峰值幅度精确提取方法 | |
| CN113589394A (zh) | 一种基于光电传感器识别目标检测物的方法及设备 | |
| CN210690814U (zh) | 一种脉冲激光雷达的高阶放大-拟合时刻鉴别电路 | |
| CN110687362A (zh) | 一种实时相噪测试方法 | |
| Wang et al. | Real-time analysis of Intra-pulse characteristics based on instantaneous frequency | |
| CN107561360A (zh) | 一种基于fpga和减法电路的正弦信号相位差测量方法 | |
| CN111999775B (zh) | 一种符合测量能谱处理方法 | |
| CN110702972A (zh) | 一种模拟信号自适应采样方法及装置 | |
| CN110830406B (zh) | 一种透射式同轴电缆珐珀传感器的解调仪及解调方法 | |
| KR102196479B1 (ko) | 반능동 레이저 신호를 탐지하여 표적을 추적하는 장치 및 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210416 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |