一種寬帶時延綜合測量法
2023-04-29 08:38:51 1
一種寬帶時延綜合測量法
【專利摘要】本發明公開了一種寬帶時延綜合測量法，採用線性調頻信號作為延時測量信號；利用高倍採樣率建立比對數據表，採樣率越高，建立的數據表越精細，對峰值的估計越準確，考慮系統噪聲對信號幅度的影響和實際應用的需要，選取採樣率為實際採樣率的8倍，也可更高。是一種基于波形比對查找表的方式估算更精確的時延的方法，能更準確地測量寬帶系統的回波時延。
【專利說明】一種寬帶時延綜合測量法
【技術領域】
[0001]本發明屬於通信【技術領域】，涉及一種寬帶時延綜合測量法。
【背景技術】
[0002]在窄帶模式下，傳統時延測量多採用中心頻率的點頻信號作為測試信號，而對於寬帶信號，中心頻率的特徵已難以代替整個頻帶的特性，所以採用寬帶信號作為通道測試信號。通常採用寬帶脈衝壓縮信號包絡的最高點作為信號的位置估計，但由於數據採集系統的採樣頻率有限，對於寬帶時延的準確測量有一定的影響，即時延的測量精度就是時間採樣精度。若採樣時間間隔為4ns，那麼時延的測量精度也為4ns。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術中的缺陷，本發明提供了一種寬帶時延綜合測量法，是一種基于波形比對查找表的方式估算更精確的時延的方法，能更準確地測量寬帶系統的回波時延。其技術方案為，
一種寬帶時延綜合測量法，包括以下步驟:
1)先產生寬帶線性調頻信號，所述信號帶寬與雷達實際瞬時帶寬一致；
2)所述信號通過脈衝壓縮後獲得其幅度包絡；
3)搜索信號包絡中的最大點和次大點的數值大小，並記錄最大點和次大點的索引值，該值對應時延，真實延時應在最大值處，或者在最大值與次大值之間；
4)使用索引值較小的數值比上索引值較大的數值，獲得一個比值；
5)採用高採樣率的仿真數據建立一個比值數據表，通常為實際採樣率的8倍；
6)利用步驟4)獲得的比值查表，進一步精確估計該信號峰值的準確位置，即系統時延。
[0004]本發明採用線性調頻信號作為延時測量信號；利用高倍採樣率建立比對數據表，採樣率越高，建立的數據表越精細，對峰值的估計越準確，考慮系統噪聲對信號幅度的影響和實際應用的需要，選取採樣率為實際採樣率的8倍，也可更高。
[0005]本發明的有益效果:
本方法在不提高系統採樣率的前提下，通過對信號峰值附近的最大值和次大值的相對大小的查表比對，能有效成倍提高對信號峰值位置的測量精度，準確測量系統時延。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是時延綜合測量法示意圖。
【具體實施方式】
[0007]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明的技術方案作進一步詳細地說明。
[0008]如圖1所示，圖上為寬帶線性調頻信號經過脈衝壓縮後的主瓣峰值部分波形示意圖。若時延為整數周期時，得到的採樣值應為點1、9、17對應的值，最大採樣值應用9，次大採樣值應為I或17 ;若時延為1/4周期時，得到的採樣值為3、11對應的值；若時延為2/4周期時，得到的採樣值為5、13對應的值；若時延為3/4周期時，得到的採樣值為7、15對應的值。分別得到脈衝壓縮後的峰值的最大值和次大值後，由圖可知，當分數部分時延分別為4種不同的情況時，左邊的值與右邊的值的比值應分別屬於不同的區間，且具備單值性。通過查表的方式即可確定其分數周期部分的延時。
[0009]假設帶寬B為200MHz (-100MHz?IOOMHz)，脈寬T為40us的脈衝線性調頻信號，經過DDC後基帶數據率250MHz (即數據間隔時間Ts為4ns)，經過脈衝壓縮，相參積累後，通過將序列與SINC函數的採樣序列特性對比的方法進行中心估計，即波峰所在位置與採樣點位置的時差，即得到延時校正值，精確到lns(Ts/4)。
[0010]採用此方法，在不提高採樣率的前提下，系統時延測量精度提高為採樣率的4倍。
[0011]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，本發明的保護範圍不限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明披露的技術範圍內，可顯而易見地得到的技術方案的簡單變化或等效替換均落入本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種寬帶時延綜合測量法，其特徵在於，包括以下步驟: 1)先產生寬帶線性調頻信號，所述信號帶寬與雷達實際瞬時帶寬一致； 2)所述信號通過脈衝壓縮後獲得其幅度包絡； 3)搜索信號包絡中的最大點和次大點的數值大小，並記錄最大點和次大點的索引值，該值對應時延，真實延時應在最大值處，或者在最大值與次大值之間； 4)使用索引值較小的數值比上索引值較大的數值，獲得一個比值； 5)採用高採樣率的仿真數據建立一個比值數據表，通常為實際採樣率的8倍； 6)利用步驟4)獲得的比值查表，進一步精確估計該信號峰值的準確位置，即系統時延。
【文檔編號】G01S7/40GK103698754SQ201310716566
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】於雪蓮, 周雲, 崔明雷, 汪學剛, 鄒林 申請人:電子科技大學