一种信号消除旁瓣影响的方法、装置及可读存储介质.pdf
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号202110799921.9(22)申请日2021.07.15(71)申请人中国电子科技集团公司第二十九研究所地址610036四川省成都市金牛区营康西路496号(72)发明人李钊刘涛任锋郎少波梁龙龙吴自新罗绍彬龚小立(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人李想(51)Int.Cl.H04L27/26(2006.01)(54)发明名称一种信号消除旁瓣影响的方法、装置及可读存储介质(57)摘要本发明公开了一种信号消除旁瓣影响的方法、装置及可读存储介质,属于电子通信的技术领域,其通过对宽带射频接收系统多单元接收天线接收信号进行处理,以得到目标辐射源的切旁瓣系数表,将切旁瓣系数表加载至宽带射频接收系统,宽带射频接收系统对接收到的目标辐射源信号只进行主瓣的测量,进而测量精度能更精确、最大限度减少测量误差。
权利要求书1页说明书5页附图2页CN113691479A2021.11.23CN113691479A1.一种信号消除旁瓣影响的方法,其特征在于,该方法包括:
S1:
按多单元接收天线以不同角度接收目标辐射源在不同频率下的信号;S2:
测量该多单元接收天线在每一固定角度上每一相同频率的信号强度;S3:
在相同角度和相同频率上,获取多个天线中每一个天线所接收到的信号强度最大值;S4:
在相同角度和相同频率上,对多个天线中每一个天线接收到的信号强度最大值计算平均数,以得到切除信号旁瓣的平均值A;S5:
在相同角度上和相同频率上,获取所有天线所接收到的信号强度中的最大值Z;S6:
根据平均值A和最大值Z计算切旁瓣系数;S7:
重复上述S2S6,分别获取在不同的固定角度上每一相同频率所对应的切旁瓣系数,并生成在所有角度方向上不同频率的切旁瓣系数表;S8:
利用切旁瓣系数表使宽带射频接收系统只保留目标辐射源的信号主瓣。
2.根据权利要求1所述的信号消除旁瓣影响的方法,其特征在于,在步骤S1中,多单元接收天线适配于所述宽带射频接收系统。
3.根据权利要求1所述的信号消除旁瓣影响的方法,其特征在于,在步骤S6中,计算切旁瓣系数的公式为:
切旁瓣系数最大值Z平均值A3dB;其中,切旁瓣系数为当前最大值Z和平均值A所对应的角度和频率。
4.根据权利要求1所述的信号消除旁瓣影响的方法,其特征在于,在步骤S7中,在生成切旁瓣系数表之后,通过MATLAB软件生成不同角度方向上各个频率所对应切旁瓣系数的拟合曲线。
5.根据权利要求1所述的信号消除旁瓣影响的方法,其特征在于,在步骤S8中,将切旁瓣系数表加载至宽带射频接收系统中运行。
6.根据权利要求5所述的信号消除旁瓣影响的方法,其特征在于,在步骤S8中,当接收到信号时,通过所有天线所接收到的信号强度中的最大值Z减去当前所接收信号相应频率所对应的切旁瓣系数得到接收信号的门限值,切掉该门限值以下的所有信号,则只保留目标辐射源的信号主瓣。
7.一种信号消除旁瓣影响的装置,该装置应用于宽带射频接收系统,其特征在于,该装置包括:
存储器和处理器;所述存储器,用于存储程序代码;所述处理器,用于调用所述程序代码,当程序代码被执行时,用于执行如权利要求16任意一项所述信号消除旁瓣影响的方法中步骤S1S7,并生成切旁瓣系数表;其中,所述处理器通信连接至宽带射频接收系统,并上传切旁瓣系数表至宽带射频接收系统,通过宽带射频接收系统对接收到的信号只进行主瓣的测量。
8.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求16任意一项所述信号消除旁瓣影响的方法。
权利要求书1/1页2CN113691479A2一种信号消除旁瓣影响的方法、装置及可读存储介质技术领域0001本发明属于电子通信的技术领域,具体而言,涉及一种信号消除旁瓣影响的方法和装置。
背景技术0002在通常情况下,宽带射频系统的接收天线根据天线的信号方向图,可分为主信号的主瓣和主瓣旁边的旁瓣信号,做为天线辐射信号的特性,一般要求信号主瓣越大越好,信号旁瓣越小越好,这样会减小信号旁瓣对主瓣的影响,但是无论怎么设计,由于天线的特性,由天线辐射和接收的信号始终会有主瓣和旁瓣,天线的电性能指标只能是相对于主瓣能抑制旁瓣多少量级,而不可能完全消除旁瓣,只要存在旁瓣,就会对高灵敏度接收系统造成测量信号的误差和准确性不稳定。
发明内容0003鉴于此,为了解决现有技术存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种信号消除旁瓣影响的方法和装置以达到对接收到的信号只进行主瓣的测量,测量精度能更精确的目的。
0004本发明所采用的技术方案为:
一种信号消除旁瓣影响的方法,该方法包括:
0005S1:
按多单元接收天线以不同角度接收目标辐射源在不同频率下的信号;0006S2:
测量该多单元接收天线在每一固定角度上每一相同频率的信号强度;0007S3:
在相同角度和相同频率上,获取多个天线中每一个天线所接收到的信号强度最大值;0008S4:
在相同角度和相同频率上,对多个天线中每一个天线接收到的信号强度最大值计算平均数,以得到切除信号旁瓣的平均值A;0009S5:
在相同角度上和相同频率上,获取所有天线所接收到的信号强度中的最大值Z;0010S6:
根据平均值A和最大值Z计算切旁瓣系数;0011S7:
重复上述S2S6,分别获取在不同的固定角度上每一相同频率所对应的切旁瓣系数,并生成在所有角度方向上不同频率的切旁瓣系数表;0012S8:
利用切旁瓣系数表使宽带射频接收系统只保留目标辐射源的信号主瓣。
0013进一步地,在步骤S1中,多单元接收天线适配于所述宽带射频接收系统,宽带射频接收系统通过多单元接收天线接收目标辐射源的信号。
0014进一步地,在步骤S6中,计算切旁瓣系数的公式为:
0015切旁瓣系数最大值Z平均值A3dB;0016其中,切旁瓣系数为当前最大值Z和平均值A所对应的角度和频率,由若干个切旁瓣系数组成切旁瓣系数表。
0017进一步地,在步骤S7中,在生成切旁瓣系数表之后,通过MATLAB软件生成不同角度说明书1/5页3CN113691479A3方向上各个频率所对应切旁瓣系数的拟合曲线,以便工作人员对宽带射频接收系统的运行状态作相关的分析处理用。
0018进一步地,在步骤S8中,将切旁瓣系数表加载至宽带射频接收系统中运行,切旁瓣系数表以TXT文件加载运行。
0019进一步地,在步骤S8中,当接收到信号时,通过所有天线所接收到的信号强度中的最大值Z减去当前所接收信号相应频率所对应的切旁瓣系数得到接收信号的门限值,切掉该门限值以下的所有信号,则只保留目标辐射源的信号主瓣,测量精度能更精确且可靠性更强。
0020在本发明中还提供了一种信号消除旁瓣影响的装置,该装置应用于宽带射频接收系统,其包括:
存储器和处理器;所述存储器,用于存储程序代码;0021所述处理器,用于调用所述程序代码,当程序代码被执行时,用于执行如上述所述信号消除旁瓣影响的方法中步骤S1S7,并生成切旁瓣系数表;0022其中,所述处理器通信连接至宽带射频接收系统,并上传切旁瓣系数表至宽带射频接收系统,通过宽带射频接收系统对接收到的信号只进行主瓣的测量。
0023在本发明中还提供了一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述信号消除旁瓣影响的方法。
0024本发明的有益效果为:
00251.采用本发明所提供的信号消除旁瓣影响的方法、装置及可读存储介质,通过对宽带射频接收系统多单元接收天线接收信号进行处理,以得到目标辐射源的切旁瓣系数表,将切旁瓣系数表加载至宽带射频接收系统,宽带射频接收系统对接收到的目标辐射源信号只进行主瓣的测量,进而测量精度能更精确、最大限度减少测量误差。
附图说明0026图1是本发明所提供的信号消除旁瓣影响的方法对应的工作流程图;0027图2是本发明所提供的信号消除旁瓣影响的方法所生成的拟合曲线示意图。
具体实施方式0028下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
相反,本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
0029实施例10030在本实施例中具体提供了一种信号消除旁瓣影响的方法,该方法通过对宽带射频接收系统多单元接收天线接收信号进行处理,使得宽带射频接收系统最后只处理信号的主瓣信号,对接收到的信号测量精度能更精确。
0031如图1所示,该方法包括以下内容:
0032S1:
在宽带射频接收系统中,按多单元接收天线以其所处的不同角度来接收目标辐射源在不同频率下的信号;其中,该宽带射频接收系统被广泛用于控制、分析仪器、化学、说明书2/5页4CN113691479A4医疗、通讯等领域,实现超宽带通信、超宽带探测、超宽带成像等功能;多单元接收天线由许多相同的单个独立天线(如对称天线)按一定规律排列组成的天线系统,也称天线阵;目标辐射源(radiationsource)指能发射电离辐射的物质或装置。
0033S2:
测量多单元接收天线在固定角度上每一相同频率的信号强度,例如:
某一固定角度和某一频率点的信号强度;在实际应用时,多单元接收天线的法线位置为0度,从多单元接收天线的法线位置以各个角度方向开始接收目标辐射源的信号,并将相同方向角度上每一相同频率的所有信号都记录下来;0034同时,应当检查在每一个方向角度上存储的信号数据是否满足要求,保证每一个信号不会发生信号强度突变,其中,检查的逻辑如下:
如果信号数据合格,则对应的信号数据可被调用,并进行后续的逻辑运行;如果信号数据不合格,则会提示信号数据不合格,并终止。
0035S3:
在相同角度和相同频率上(相对于步骤S2而言),比较每一个天线在相同角度方向和相同频率上所有信号的信号强度,以此类推,则可获取多单元接收天线的多个天线中每一个天线所接收到的信号强度最大值,即:
多个天线中每一个天线所接收到的信号强度最大值;0036S4:
在相同角度和相同频率上(相对于步骤S2而言),对多单元接收天线的多个天线中每一个天线接收到的信号强度最大值计算平均数,平均数信号强度最大值之和单个天线的个数,以得到切除信号旁瓣的平均值A;0037S5:
在相同角度上和相同频率上(相对于步骤S2而言),获取多单元接收天线中所有天线所接收到的信号强度,取此处各个信号强度中的最大值Z;0038S6:
根据平均值A和最大值Z计算切旁瓣系数;计算切旁瓣系数的公式为:
0039切旁瓣系数最大值Z平均值A3dB;0040其中,切旁瓣系数为当前最大值Z和平均值A所对应的角度和频率所对应的系数值;3dB是微波专业词汇,3dB带宽也就是指功率谱密度的最高点下降到1/2时界定的频率范围,即信号强度降低一半。
0041S7:
重复上述S2S6,分别获取在不同的角度方向上每一相同频率所对应的切旁瓣系数,并生成在所有角度方向上不同频率的切旁瓣系数表,切旁瓣系数表在实际应用时以TXT文件呈现;0042在生成切旁瓣系数表之后,通过MATLAB软件自动生成不同角度方向上各个频率所对应切旁瓣系数的拟合曲线,如图2所示;通过拟合曲线可直观的观察各个频率与切旁瓣系数之间的关系,以便工作人员对宽带射频接收系统的运行状态作相关的分析处理用。
0043S8:
将切旁瓣系数表加载至宽带射频接收系统中运行,当接收到信号时,通过所有天线所接收到的信号强度中的最大值Z减去当前所接收信号相应频率(相应的频率是指目前接收到的频率点,比如4GHz,4.1GHz等,某一个具体的频率点)所对应的切旁瓣系数得到接收信号的门限值,切掉该门限值以下的所有信号,则实现只保留目标辐射源的信号主瓣。
0044实施例20045在本发明中还提供了一种信号消除旁瓣影响的装置,该装置应用于宽带射频接收系统,其包括:
存储器和处理器;所述存储器,用于存储程序代码;0046所述处理器,用于调用所述程序代码,当程序代码被执行时,用于执行如上述实施说明书3/5页5CN113691479A5例1中所述信号消除旁瓣影响的方法中步骤S1S7,并生成切旁瓣系数表;0047其中,所述处理器通信连接至宽带射频接收系统,在实际应用时,通信方式可以是有线或无线通信,并上传切旁瓣系数表至宽带射频接收系统,宽带射频接收系统计算接收信号的门限值并切掉该门限值以下的所有信号,以通过宽带射频接收系统对接收到的信号只进行主瓣的测量。
0048实施例30049在本发明中还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述如实施例1中所述信号消除旁瓣影响的方法。
0050需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。
0051流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
0052应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。
在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。
例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:
具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
0053本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
0054此外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。
上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
0055上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
0056在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。
在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
0057尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述说明书4/5页6CN113691479A6实施例进行变化、修改、替换和变型。
说明书5/5页7CN113691479A7图1说明书附图1/2页8CN113691479A8图2说明书附图2/2页9CN113691479A9
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- 一种 信号 消除 影响 方法 装置 可读 存储 介质