易于工程實(shí)現的脈沖信號實(shí)時(shí)測頻算法

　　4實(shí)現過(guò)程

　　加漢寧窗插值FFT測頻的實(shí)現框圖如圖6所示。整個(gè)算法可在一片FPGA中實(shí)現，采樣數據進(jìn)入FPGA后，與漢寧窗數值相乘，漢寧窗值可預先存儲在FPGA內ROM中，以查表方式讀出。加窗后的數據進(jìn)入FFT模塊進(jìn)行流水處理，得到信號的頻譜結果，對頻譜結果進(jìn)行峰值搜索，并與檢測門(mén)限比較，判斷是否存在信號，當頻譜峰值大于檢測門(mén)限時(shí)，找出峰值位置相鄰幅度較大的譜線(xiàn)位置，按照式( 8)經(jīng)過(guò)插值換算，得到頻率估計值。

　　圖6加窗插值FFT測頻實(shí)現框圖

　　式( 10)中存在除法計算，實(shí)現時(shí)可將除法轉化為先對除數求倒數，再與被除數相乘的過(guò)程，利用FPGA中豐富的RAM資源，求倒計算利用查表完成。除此之外，運算只由常規加、乘組成，便于FPGA實(shí)現。

　　5測試結果

　　某寬帶偵察接收機，指標要求適應脈沖寬度0. 2～1 000μs，測頻誤差不大于500 kHz.實(shí)現時(shí)信號檢測與頻率測量由FPGA硬件完成，算法采用定點(diǎn)實(shí)現，頻率的分辨率設為15. 625 kHz.測頻結果送出至軟件顯示，誤差單位為kHz，取整。根據要求設置信號幅度在接收機實(shí)測靈敏度以上3 dB，頻率選擇在1 001～1 003 MHz和200 kHz步進(jìn)，脈沖寬度分別設為1μs、0. 5μs和0. 2μs.測試結果如表1所示。

　　表1雷達信號測頻精度測試結果

　　可見(jiàn)在不同頻率、不同脈寬時(shí)測頻最大誤差均小于500 kHz，滿(mǎn)足指標要求。

　　6結束語(yǔ)

　　論述了一種易于工程實(shí)現的脈沖信號實(shí)時(shí)測頻算法，與傳統方法相比可以達到更高的測頻精度。經(jīng)過(guò)試驗證明，可以滿(mǎn)足目前常規雷達偵察接收機的指標要求，可應用于目標為脈沖信號的電子對抗系統，具有較高的應用價(jià)值。