專利名稱：高速跳頻速率條件下的目標測速方法
技術領域：
本發(fā)明是關于測控通信領域中，為擴跳頻混合體制測控系統(tǒng)提供的一種目標測速實現(xiàn)方法。
背景技術：
擴跳頻混合體制測控系統(tǒng)具有低信噪比、抗干擾能力強的特點，與普通擴跳頻混合體制通信系統(tǒng)相比，測控系統(tǒng)還需要承擔測速與測距任務。擴跳頻混合信號是一類復雜的信號形式，信號載波頻率根據(jù)跳頻圖案實時跳變條件下，還進行了直接序列擴頻處理，該種信號形式包含了直接序列擴頻信號和跳頻信號的優(yōu)點，具有較強的抗干擾性，在無線通信領域得到了廣泛應用。目前國內正在開展將擴跳頻混合信號用于測控領域的技術研究，雖然解決了擴跳頻信號的快速捕獲、測距測速等系列關鍵技術問題，但隨著測控系統(tǒng)跳頻速率的不斷增快，其捕獲和測速的實現(xiàn)難度增大，這是由于擴跳頻混合信號無線傳輸過程中，接收機接收到信號的載波多普勒頻率隨載波頻率跳變不斷發(fā)生變化，同樣目標飛行速度條件下，不同跳頻載波頻率，其對應的載波多普勒頻率也是不同的，跳頻載波頻率越高，載波多普勒頻率越大。為了便于計算目標速度，現(xiàn)有技術通常利用一個跳頻間隔時間內的載波頻率和載波多普勒頻率來完成目標速度計算，但隨著測控系統(tǒng)跳頻速率的不斷加快，測控系統(tǒng)跳頻間隔時間越來越短，在一個跳頻間隔時間內計算目標測速，計算實時性很高，實現(xiàn)難度大，對測控系統(tǒng)的設計提出了挑戰(zhàn)，迫切需要尋求解決高速跳頻速率條件下，測控系統(tǒng)如何實現(xiàn)測速的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術擴跳頻混合體制測控系統(tǒng)存在的不足之處，提供一種實現(xiàn)技術難度小，能夠降低目標速度計算實時性要求，在高速跳頻速率條件下的目標測速方法。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術問題所采用的方案是:一種高速跳頻速率條件下的目標測速方法，其特征在于包括如下步驟:首先把通過下變頻器擴跳頻信號與頻綜器提供的本振信號進行混頻，再把得到的已解跳的擴跳頻中頻信號送到模數(shù)變換器ADC采樣，輸入相關器中與偽碼同步產(chǎn)生器產(chǎn)生的偽碼信號進行相關處理，經(jīng)信號解擴，解擴跳后的信號送入頻差間隔多普勒頻率計算器中，由偽碼同步產(chǎn)生器實時提取一段包含多個跳頻時間間隔時間內的頻差間隔多普勒頻率值，然后將結合偽碼同步產(chǎn)生器實時計算得到的最小頻差間隔多普勒頻率值送到測速器中，通過平滑處理器進行平滑處理，得到一段時間內頻差多普勒頻率平均值，利用該平均值計算出該時間段內的目標速度，然后輸出速度數(shù)據(jù)。本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術具有如下有益效果:本發(fā)明針對擴跳頻混合體制測控系統(tǒng)，提出了一種解決高速跳頻速率條件下的目標測速實現(xiàn)方法。采用了不同于傳統(tǒng)的在一個跳頻間隔時間內目標速度計算方法的技術實現(xiàn)途徑。采用實時提取一段包含多 個跳頻時間間隔時間內的頻差間隔多普勒頻率值，通過平滑處理器，結合偽碼同步產(chǎn)生器得到一段時間內頻差多普勒頻率平均值，利用該平均值來計算該時間段內的目標速度，其目標速度計算的實時性要求大大降低，實現(xiàn)技術難度減小。特別針對跳頻速率很快的測控系統(tǒng)，該方法具有較好的可實現(xiàn)性。


下面結合附圖和實施例對本專利進一步說明。圖1是本發(fā)明高速跳頻速率條件下的目標測速方法的原理框圖。圖2是圖1中頻差間隔多普勒頻率計算器的原理框圖。
具體實施例方式參閱圖1。在以下實施例描述的一種高速跳頻速率條件下的目標測速方法中，擴跳頻信號通過下變頻器，與頻綜器提供的本振信號進行混頻，把得到的已解跳的擴跳頻中頻信號送到模數(shù)變換器ADC采樣后，輸入相關器中與偽碼同步產(chǎn)生器產(chǎn)生的偽碼信號進行相關處理，實現(xiàn)信號解擴，解擴跳后的信號經(jīng)頻差間隔多普勒頻率計算器中的偽碼同步產(chǎn)生器，實時提取一段包含多個跳頻時間間隔時間內的頻差間隔多普勒頻率值。已解擴跳后的信號，送到頻差間隔多普勒頻率計算器的傅立葉變換FFT電路中，實時獲得tl, t2，...，tn時刻載波多普勒頻率，同時偽碼同步產(chǎn)生器輸入的偽碼信號，通過跳頻圖案，得到tl，t2，...，tn時刻載波頻率，結合 相鄰兩個時刻的載波頻率和載波多普勒頻率，計算得到(η-1)個頻差間隔多普勒頻率值，送到平滑處理器，計算得到tn時間內的頻差間隔多普勒頻率平均值。將結合偽碼同步產(chǎn)生器實時計算得到的最小頻差間隔多普勒頻率值，送到測速器中，進行平滑處理，得到一段時間內頻差多普勒頻率平均值，利用該平均值計算出該時間段內的目標速度，然后輸出速度數(shù)據(jù)。參閱圖2。已解擴跳后的信號通過頻差間隔多普勒頻率計算器的傅立葉變換FFT電路，實時獲得tl，t2，...，tn時刻載波多普勒頻率，同時通過偽碼同步產(chǎn)生器輸入的偽碼信號，經(jīng)跳頻圖案得到tl，t2，...，tn時刻載波頻率。結合相鄰兩個時刻的載波頻率和載波多普勒頻率，可計算得到相鄰兩個時刻的載波頻差間隔和(η-1)個頻差間隔多普勒頻率值，把計算得到的(η-1)個頻差間隔多普勒頻率值送入平滑處理器，計算出tn時間內的頻差間隔多普勒頻率平均值:
權利要求
1.一種高速跳頻速率條件下的目標測速方法，其特征在于包括如下步驟:首先把通過下變頻器擴跳頻信號與頻綜器提供的本振信號進行混頻，再把得到的已解跳的擴跳頻中頻信號送到模數(shù)變換器ADC采樣，輸入相關器中與偽碼同步產(chǎn)生器產(chǎn)生的偽碼信號進行相關處理，經(jīng)信號解擴，解擴跳后的信號送入頻差間隔多普勒頻率計算器中，由偽碼同步產(chǎn)生器實時提取一段包含多個跳頻時間間隔時間內的頻差間隔多普勒頻率值，然后將結合偽碼同步產(chǎn)生器實時計算得到的最小頻差間隔多普勒頻率值送到測速器中，通過平滑處理器進行平滑處理，得到一段時間內頻差多普勒頻率平均值，利用該平均值計算出該時間段內的目標速度，然后輸出速度數(shù)據(jù)。
2.按權利要求1所述的高速跳頻速率條件下的目標測速方法，其特征在于，已解擴跳后的信號，送到頻差間隔多普勒頻率計算器的傅立葉變換FFT電路中，實時獲得tl, t2，...，tn時刻載波多普勒頻率，同時偽碼同步產(chǎn)生器輸入的偽碼信號，通過跳頻圖案，得到tl，t2，...，tn時刻載波頻率，結合相鄰兩個時刻的載波頻率和載波多普勒頻率，計算得到(η-1)個頻差間隔多普勒頻率值，送到平滑處理器，計算得到tn時間內的頻差間隔多普勒頻率平均值。
3.按權利要求1所述的高速跳頻速率條件下的目標測速方法，其特征在于，已解擴跳后的信號通過頻差間隔多普勒頻率計算器的傅立葉變換FFT電路，實時獲得tl，t2，...，tn時刻載波多普勒頻率，同時通過偽碼同步產(chǎn)生器輸入的偽碼信號，經(jīng)跳頻圖案得到tl,t2,...,tn時刻載波頻率。
4.按權利要求1所述的高速跳頻速率條件下的目標測速方法，其特征在于，結合相鄰兩個時刻的載波頻率和載波多普勒頻率，可計算得到相鄰兩個時刻的載波頻差間隔和(η-1)個頻差間隔多普勒頻率值，把計算得到的(η-1)個頻差間隔多普勒頻率值送入平滑處理器，計算出tn時間內的頻差間隔多普勒頻率平均值Afd:
5.按權利要求1所述的高速跳頻速率條件下的目標測速方法，其特征在于，平滑處理器輸出頻差間隔多普勒頻率到測速器，實現(xiàn)目標速度的實時計算為:
全文摘要
本發(fā)明提出的一種高速跳頻速率條件下的目標測速方法，旨在提供一種實現(xiàn)技術難度小，能夠降低目標速度計算實時性要求的擴跳頻混合信號測速方法，本發(fā)明通過下述技術方案予以實現(xiàn)首先把通過下變頻器擴跳頻信號與頻綜器提供的本振信號進行混頻，再把得到的已解跳的擴跳頻中頻信號送到模數(shù)變換器ADC采樣，輸入相關器中與偽碼同步產(chǎn)生器產(chǎn)生的偽碼信號進行相關處理，經(jīng)信號解擴，解擴跳后的信號送入頻差間隔多普勒頻率計算器中，實時提取頻差間隔多普勒頻率值，然后將計算得到的最小頻差間隔多普勒頻率值送到測速器中，通過平滑處理器進行平滑處理，得到一段時間內頻差多普勒頻率平均值，利用該平均值計算出該時間段內的目標速度，然后輸出速度數(shù)據(jù)。
文檔編號H04B17/00GK103220014SQ20131008877
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月20日 優(yōu)先權日2013年3月20日
發(fā)明者萬永倫 申請人:中國電子科技集團公司第十研究所