易于工程實(shí)現(xiàn)的脈沖信號(hào)實(shí)時(shí)測(cè)頻算法

　　4實(shí)現(xiàn)過(guò)程

　　加漢寧窗插值FFT測(cè)頻的實(shí)現(xiàn)框圖如圖6所示。整個(gè)算法可在一片FPGA中實(shí)現(xiàn)，采樣數(shù)據(jù)進(jìn)入FPGA后，與漢寧窗數(shù)值相乘，漢寧窗值可預(yù)先存儲(chǔ)在FPGA內(nèi)ROM中，以查表方式讀出。加窗后的數(shù)據(jù)進(jìn)入FFT模塊進(jìn)行流水處理，得到信號(hào)的頻譜結(jié)果，對(duì)頻譜結(jié)果進(jìn)行峰值搜索，并與檢測(cè)門限比較，判斷是否存在信號(hào)，當(dāng)頻譜峰值大于檢測(cè)門限時(shí)，找出峰值位置相鄰幅度較大的譜線位置，按照式( 8)經(jīng)過(guò)插值換算，得到頻率估計(jì)值。

　　圖6加窗插值FFT測(cè)頻實(shí)現(xiàn)框圖

　　式( 10)中存在除法計(jì)算，實(shí)現(xiàn)時(shí)可將除法轉(zhuǎn)化為先對(duì)除數(shù)求倒數(shù)，再與被除數(shù)相乘的過(guò)程，利用FPGA中豐富的RAM資源，求倒計(jì)算利用查表完成。除此之外，運(yùn)算只由常規(guī)加、乘組成，便于FPGA實(shí)現(xiàn)。

　　5測(cè)試結(jié)果

　　某寬帶偵察接收機(jī)，指標(biāo)要求適應(yīng)脈沖寬度0. 2～1 000μs，測(cè)頻誤差不大于500 kHz.實(shí)現(xiàn)時(shí)信號(hào)檢測(cè)與頻率測(cè)量由FPGA硬件完成，算法采用定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，頻率的分辨率設(shè)為15. 625 kHz.測(cè)頻結(jié)果送出至軟件顯示，誤差單位為kHz，取整。根據(jù)要求設(shè)置信號(hào)幅度在接收機(jī)實(shí)測(cè)靈敏度以上3 dB，頻率選擇在1 001～1 003 MHz和200 kHz步進(jìn)，脈沖寬度分別設(shè)為1μs、0. 5μs和0. 2μs.測(cè)試結(jié)果如表1所示。

　　表1雷達(dá)信號(hào)測(cè)頻精度測(cè)試結(jié)果

　　可見(jiàn)在不同頻率、不同脈寬時(shí)測(cè)頻最大誤差均小于500 kHz，滿足指標(biāo)要求。

　　6結(jié)束語(yǔ)

　　論述了一種易于工程實(shí)現(xiàn)的脈沖信號(hào)實(shí)時(shí)測(cè)頻算法，與傳統(tǒng)方法相比可以達(dá)到更高的測(cè)頻精度。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，可以滿足目前常規(guī)雷達(dá)偵察接收機(jī)的指標(biāo)要求，可應(yīng)用于目標(biāo)為脈沖信號(hào)的電子對(duì)抗系統(tǒng)，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。