一種多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)處理的方法和數(shù)字接收機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線電通信領(lǐng)域，特別涉及一種多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)處理的方法和數(shù)字 接收機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展，戰(zhàn)爭(zhēng)雙方對(duì)爭(zhēng)奪電磁頻譜的使用權(quán)和控制權(quán)成為電子戰(zhàn) 的核心。如何采用最小的裝備量實(shí)現(xiàn)最大電磁頻譜的使用、監(jiān)測(cè)、控制，成為取勝電子戰(zhàn)的 關(guān)鍵。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)對(duì)多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)的處理，有兩種方式：
[0004] -種是利用中頻數(shù)字接收機(jī)，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行下變頻到中頻，利用帶通采樣定理 實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)的采集，再進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。然而，在特殊情況下，對(duì)于多個(gè)帶寬信號(hào)稀疏 地分布在跨度較大的頻域，如幾百兆赫茲甚至幾吉赫茲時(shí)，即使中頻數(shù)字接收機(jī)的本振具 有很強(qiáng)的調(diào)諧能力，仍不能實(shí)現(xiàn)多個(gè)帶寬信號(hào)的瞬時(shí)覆蓋和全天時(shí)控守，僅能實(shí)現(xiàn)分時(shí)覆 蓋。
[0005] 另一種是利用多套不具有調(diào)諧能力的信道化數(shù)字接收機(jī)分別對(duì)不同帶寬信號(hào)進(jìn) 行全天時(shí)控守，然而此種技術(shù)方案的缺點(diǎn)是導(dǎo)致設(shè)備量的急劇攀升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于上述問題，提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上 述問題的一種多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)處理的方法和數(shù)字接收機(jī)。
[0007] 依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)處理的方法，該方法包括 以下步驟：
[0008] 步驟一，根據(jù)天線子系統(tǒng)輸出的多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)，確定防止各信號(hào)之間互相干 擾的保護(hù)帶帶寬M 1;
[0009] 步驟二，根據(jù)各稀疏帶寬信號(hào)帶寬B1，及步驟一得到的各信號(hào)之間的保護(hù)帶帶寬 M1，得到所述多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)的工作帶寬M ;
[0010] 步驟三，根據(jù)所述工作帶寬M確定所述多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)的采樣帶寬B ;
[0011] 步驟四，根據(jù)實(shí)際AD器件的能力，確定所述采樣帶寬B的中心頻率f。；
[0012] 步驟五，根據(jù)公式
[0015] 確定各稀疏帶寬信號(hào)變頻所需的點(diǎn)頻頻率ft其中，η為天線子系統(tǒng)輸出的稀疏 帶寬信號(hào)的個(gè)數(shù)，A為各稀疏帶寬信號(hào)在變頻前輸入的中心頻率，fV為各稀疏帶寬信號(hào)經(jīng) 變頻后輸出的中心頻率；
[0016] 步驟六，根據(jù)步驟五得到的各稀疏帶寬信號(hào)變頻所需的點(diǎn)頻頻率，對(duì)各稀疏帶寬 信號(hào)分別依次進(jìn)行變頻、濾波、放大處理后進(jìn)行信號(hào)合路，得到一路帶寬為B的采樣信號(hào)， 對(duì)所述采樣信號(hào)進(jìn)行AD采樣和數(shù)字信號(hào)處理。
[0017] 可選地，所述方法的步驟二中進(jìn)一步地，所述多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)的工作帶寬M具 體是利用公式、
[0018] 可選地，所述方法的步驟三中進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述工作帶寬M確定所述多個(gè) 稀疏帶寬信號(hào)的采樣帶寬B包括：
[0019] 選擇合適的抗混疊濾波器系數(shù)r，根據(jù)公式
[0020] B = M · r
[0021] 確定所述多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)的采樣帶寬B。
[0022] 可選地，所述方法的步驟三中進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述工作帶寬M確定所述多個(gè) 稀疏帶寬信號(hào)的采樣帶寬B還包括：
[0023] 根據(jù)公式
[0024] B = M+2Mk
[0025] 得到工作帶寬兩端的抗混疊帶的帶寬Mk。
[0026] 可選地，所述方法的步驟四中進(jìn)一步地，所述確定所述采樣帶寬B的中心頻率f。 包括：
[0027] 根據(jù)實(shí)際AD器件的能力，選擇合適的采樣頻率匕，須滿足fs> 2B ;
[0028] 根據(jù)公式
[0030] 得到帶通信號(hào)的中心頻率f。，其中，m取滿足fs^ 2B的最大正整數(shù)。
[0031] 依據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)處理的數(shù)字接收機(jī)，包括： 射頻前端模塊和后端信號(hào)處理模塊；
[0032] 所述射頻前端模塊，用于接收天線子系統(tǒng)輸出的多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)，并對(duì)接收到 的各稀疏帶寬信號(hào)分別依次進(jìn)行變頻、濾波、放大處理后進(jìn)行信號(hào)合路，得到一路帶寬采樣 信號(hào)輸出給所述后端信號(hào)處理模塊；
[0033] 所述后端信號(hào)處理模塊，用于對(duì)所述射頻前端模塊輸出的一路帶寬采樣信號(hào)進(jìn)行 AD采樣和數(shù)字信號(hào)處理。
[0034] 可選地，所述的數(shù)字接收機(jī)，進(jìn)一步地，所述射頻前端模塊包括：
[0035] η個(gè)本機(jī)振蕩器，用于對(duì)接收到的η個(gè)天線子系統(tǒng)輸出的稀疏帶寬信號(hào)分別進(jìn)行 變頻處理；
[0036] η個(gè)濾波器，用于對(duì)變頻后的各個(gè)信號(hào)分別進(jìn)行濾波處理；
[0037] η個(gè)放大器，用于對(duì)濾波后的各個(gè)信號(hào)分別進(jìn)行放大處理；
[0038] 合路器，用于對(duì)多個(gè)濾波、放大后的各個(gè)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)合路得到一路采樣信號(hào)；
[0039] 所述后端信號(hào)處理模塊包括：
[0040] AD器件，用于將合路后的一路采樣信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)；
[0041] 數(shù)字處理模塊，用于對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理。
[0042] 本發(fā)明的技術(shù)方案，根據(jù)天線子系統(tǒng)輸出的稀疏帶寬信號(hào)的特點(diǎn)，將各信號(hào)進(jìn)行 變頻，并設(shè)置保護(hù)帶后拼接，得到工作帶寬，進(jìn)一步得到采樣帶寬，根據(jù)實(shí)際AD器件的能 力，確定采樣帶寬的中心頻率，依據(jù)公式得到將各稀疏帶寬信號(hào)進(jìn)行變頻所需要的點(diǎn)頻頻 率，從而利用其對(duì)各稀疏帶寬信號(hào)分別依次進(jìn)行變頻、濾波、放大處理后進(jìn)行信號(hào)合路，得 到一路帶寬為B的采樣信號(hào)，對(duì)所述采樣信號(hào)進(jìn)行AD采樣和數(shù)字信號(hào)處理。該技術(shù)方案能 夠瞬時(shí)覆蓋多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)，進(jìn)行全天時(shí)控守，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)的接收與處 理，適合于無線電通信及偵察方面的應(yīng)用，相比于現(xiàn)有技術(shù)，具有采用最小的裝備量實(shí)現(xiàn)最 大電磁頻譜的使用、監(jiān)測(cè)、控制的有益效果。
[0043] 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠 更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
【附圖說明】
[0044] 通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明 的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：
[0045] 圖1為多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)在頻域上的分布示意圖；
[0046] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)處理的方法的流程圖；
[0047] 圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)中心頻率在采樣帶寬內(nèi) 的分布示意圖；
[0048] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)處理的數(shù)字接收機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；
[0049] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)處理的數(shù)字接收機(jī)的結(jié)構(gòu) 圖；
[0050] 圖6示出了具體實(shí)施例中各個(gè)帶寬、中心頻率參數(shù)在頻域上的關(guān)系圖；
[0051] 圖7示出了具體實(shí)施例中采用Similink仿真程序建立的仿真圖；
[0052] 圖8-a、8-b、8_c分別示出了具體實(shí)施例中各信號(hào)的頻譜圖；
[0053] 圖9示出了具體實(shí)施例中合路信號(hào)的頻譜圖；
[0054] 圖10-a、10_b、10-c分別示出了具體實(shí)施例中各信號(hào)的QPSK調(diào)解星座圖。
【具體實(shí)施方式】
[0055] 下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開 的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例 所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍 完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0056] 圖1為多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)在頻域上的分布示意圖，如圖1所示，本發(fā)明的技術(shù)方案 所要解決的"多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)的瞬時(shí)覆蓋、全天時(shí)控守問題"的具體描述為：通過天線子 系統(tǒng)接收到η個(gè)稀疏帶寬信號(hào)，這些帶寬信號(hào)稀疏的分布在頻域上，頻率范圍固定，但頻程 跨度很大，各信號(hào)中心頻率分別為4 f2，…，fn，帶寬分別為B1, B2，…，Bn，這些信號(hào)無法通過 傳統(tǒng)的單通道數(shù)字接收機(jī)瞬時(shí)覆蓋。
[0057] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)處理的方法的流程圖。如圖2 所示，該方法包括：
[0058] 步驟S210,根據(jù)天線子系統(tǒng)輸出的多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)，確定防止各信號(hào)之間互相 干擾的保護(hù)帶帶寬M 1;
[0059] 步驟S220,根據(jù)各稀疏帶寬信號(hào)帶寬B1，及步驟S210得到的各信號(hào)之間的保護(hù)帶 帶寬M 1，得到所述多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)的工作帶寬M ;
[0060] 多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)的工作帶寬M具體可以利用公式i :得到。
[0061] 步驟S230,根據(jù)所述工作帶寬M確定所述多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)的采樣帶寬B ;
[0062] 該步驟可以通過公式B = M 來確定所述多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)的采樣帶寬B。在此 基礎(chǔ)上，可以通過公式B = M+2Mk得到工作帶寬兩端的抗混疊帶的帶寬Mk。在工作帶寬兩 端設(shè)置抗混疊帶，可以防止工作以外的信號(hào)對(duì)工作帶寬內(nèi)信號(hào)的影響?？够殳B帶帶寬是根 據(jù)具體需求及抗混疊濾波器的能力而定的。
[0063] 步驟S240,根據(jù)實(shí)際AD器件的能力，確定所述采樣帶寬B的中心頻率f。；
[0064] 為確定采樣帶寬B的中心頻率f。，可以根據(jù)實(shí)際AD器件的能力，選擇合適的采樣 頻率fs(須滿足fs> 2B)，根據(jù)公式
得到，其中，m取滿足fs> 2B的最大正整數(shù)。
[0065] 當(dāng)所述步驟S240通過上述方法實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以得到多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)中心頻率在 采樣帶寬內(nèi)的分布示意圖。 「00661 擊3娶枏?公忒
[0069] 確定各稀疏帶寬信號(hào)變頻所需的點(diǎn)頻頻率ft其中，η為天線子系統(tǒng)輸出的稀疏 帶寬信號(hào)的個(gè)數(shù)，A為各稀疏帶寬信號(hào)在變頻前輸入的中心頻率，fV為各稀疏帶寬信號(hào)經(jīng) 變頻后輸出的中心頻率；
[0070] 步驟S260,根據(jù)步驟S250得到的各稀疏帶寬信號(hào)變頻所需的點(diǎn)頻頻率，對(duì)各稀疏 帶寬信號(hào)分別依次進(jìn)行變頻、濾波、放大處理后進(jìn)行信號(hào)合路，得到一路帶寬為B的采樣信 號(hào)，對(duì)所述采樣信號(hào)進(jìn)行AD采樣和數(shù)字信號(hào)處理。
[0071] 圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多個(gè)稀疏帶寬信號(hào)中心頻率在采樣帶寬內(nèi) 的分布示意圖。通過所述方法得到帶通信號(hào)B的中心頻率f。，各稀疏信號(hào)的中心頻率在采 樣帶寬內(nèi)的分布如圖3所示。圖中，f/，f 2'，···，?；'分別為各稀疏信號(hào)的中心頻率，結(jié) 合所述步驟S250,可以表示為：
[0073] 根據(jù)稀疏信號(hào)在射頻前端輸入的中心頻率f\，f2，…，fn和輸出的中心頻率 f/，f2'，···，?；'，可以得到各信號(hào)變頻