微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 测试测量 > 测试测量技术文库 > 一种跳频MSK信号检测算法及FPGA 实现

一种跳频MSK信号检测算法及FPGA 实现

时间:05-08 来源:维库 点击:

和抽取,得到低采样率的零中频数据,以方便后续处理。数字正交下变频采用基于多相抽取滤波器的多路并行结构,实现如图3所示。


2.4 信号识别的实现

  信号识别的主要模块是平方运算和信号的幅度谱分析。为了体现MSK 信号的特征,对经过正交下变频得到的数据进行平方运算。如果直接对数据进行常规的平方处理,结果会产生零频分量,对后续处理造成不利影响。为了消除这种影响,需要将正交的复数据进行坐标变换,转变成幅度和相位的表示形式。这样再进行平方运算时,保持幅度值不变,相位值变成原来的2 倍并经过相位解卷绕处理,最后再经过坐标反变换,得到经过平方运算的复数据。

  坐标变换可采用计算器(CORDIC) 运算IP 核实现,有利于节省硬件资源,提高运算效率。

  幅度谱分析模块通过粗测频引导确定信号到来,对经过平方运算的零中频数据进行FFT处理,得到信号的幅度谱。进行谱分析时按照如下步骤:

  ① 提取过检测门限的谱峰点;

  ② 确定最大谱峰的位置;

  ③ 确定距离最大谱峰位置左右5 MHz 处是否存在与最大谱峰值相差不大的谱峰;

  ④ 检测2 个谱峰连线的中点位置是否是2 倍的有效信道载频频点。

  经过以上步骤,完成了MSK 信号的识别。

  3 试验结果

  为了验证算法实现是否能正确截获并识别MSK 目标信号,使用泰克公司的任意信号发生器AWG7122B 模拟产生了目标信号环境,并使用硬件平台进行了接收测试,为了便于观察计算结果,使用Xilinx 公司的在线逻辑分析仪软件ChipScope 截取了FPGA 内部的运算数据和结果。

  使用任意信号发生共设置了3 个信号,

信号1参数如下:

  信号形式: 脉冲;

  信号时长: * s;

  信号间隔: 13 s;

  脉内调制:MSK;

  码元速率: 5 MHz;

  信号2 的参数如下:

  信号形式: 单频脉冲;

  信号时长: 5 s;

  信号间隔: 50 s;

  信号3 的参数如下:

  信号形式: 脉冲;

  信号时长: 8 s;

  信号间隔: 300 s;

  脉内调制: 线性调频;

  带宽: 1 MHz。

  其中MSK 信号设置为脉冲间频率跳变,跳频点3 个,间隔30 MHz, 单频脉冲信号跳频点6 个,间隔10MHz, 线性调频信号载频固定。

  在FPGA 中经过相应处理得到3 种信号的谱分析结果,应用ChipScope 软件可在线获得FPGA 内部数据,将数据导入MATLAB 处理后得到3 种信号的幅度谱图,如图4、图5 和图6 所示。

  试验结果表明,该设计能够实现对目标信号的实时截获和准确识别。

  4 结束语

  该文提出了一种FPGA 可实现的跳频MSK 信号实时截获和识别的设计方案,经过试验证明,可以对宽带跳频信号进行实时的截获,并能够对其中的MSK 目标信号完成准确识别,可应用于针对特定目标的通信侦察系统,具有较高的应用价值。

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top