一种二维时空相关对数正态杂波实现方法及电子设备技术

本发明专利技术公开了一种二维时空相关对数正态杂波实现方法及电子设备，可以通过获得表征时间相关对数正态杂波序列的第一矩阵，基于与所述二维时空相关对数正态杂波的特性相关的常数λ而获得第二矩阵，并通过高斯序列矩阵生成器获得具有特定形式的第三矩阵，从而可根据公式通过FPGA处理获得相应的二维时空相关对数正态杂波。由于本申请实施例中的技术方案可以避免使用DSP芯片生成二维时空相关对数正态分布序列，从而具有降低处理生成二维时空相关对数正态分布序列时的设备功耗，以及节省该处理过程中所需的数据资源空间的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，特别是涉及一种二维时空相关对数正态杂波实现方法及电子设备。
技术介绍
目前，随着对雷达分辨率要求的日益提高，针对高分辨雷达体制的下的杂波特性研究以及杂波下的高分辨信号处理算法研究具有十分重要的理论价值与应用前景。这是因为，无论是地杂波还是海杂波，在高分辨雷达体制下均表现为很强的非高斯特性及时空相关特性。而对数正态(Log Normal)分布是比较早提出的一类非瑞利杂波模型，它常用于描述非瑞利分布包络杂波。研究表明，在海情2、3级，脉宽200ns、4.7度入射角情况下，对数正态分布可以精确的拟合海杂波数据。也因此，实时准确地快速生成二维时空相关对数正态分布序列将对后续的雷达信号处理提供了精确的数据。而在现有技术中，通常采用两种方法生成二维时空相关对数正态分布序列：第一种是采用DSP芯片进行计算，采用DSP芯片计算获得二维时空相关对数正态分布序列，其编程简单、实现容易，但在空间、功耗紧张的情况下，采用DSP芯片会增加较多的电路与能耗；第二种是采用FPGA+DSP芯片进行计算，FPGA仅实现部分适合硬件结构的算法，大部分计算工作仍采用DSP芯片完成。可见，现有技术中存在着在采用DSP芯片生成二维时空相关对数正态分布序列时，需要较大数据资源空间和功耗较高的技术问题。
技术实现思路
本申请提供一种二维时空相关对数正态杂波实现方法及电子设备，该方法适用于采用FPGA芯片处理生成二维时空相关对数正态分布序列，可以解决现有技术中存在着在采用DSP芯片生成二维时空相关对数正态分布序列时，需要较大数据资源空间和功耗较高的技术问题。本申请一方面提供了一种二维时空相关对数正态杂波实现方法，包括：获得第一矩阵，所述第一矩阵用以表征时间相关对数正态杂波序列；基于与所述二维时空相关对数正态杂波的特性相关的常数λ确定第二矩阵，所述第二矩阵为M行一列矩阵，M为大于等于1的整数；通过高斯序列矩阵生成器获得第三矩阵，所述第三矩阵中处于矩阵对角线位置和处于矩阵下半部份位置的元素为满足高斯分布的高斯序列，所述第三矩阵中处于矩阵上半部分位置的元素为0，且所述第三矩阵为M行M列矩阵；基于第一乘积矩阵以及第二乘积矩阵，生成所述二维时空相关对数正态杂波序列，其中，所述第一乘积矩阵为基于所述第一矩阵与所述第二矩阵的乘积而获得的矩阵，所述第二乘积矩阵为基于所述第二矩阵与所述第三矩阵与的乘积而获得的矩阵，且所述第一乘积矩阵和/或所述第二乘积矩阵为通过矩阵乘法器获得的矩阵。可选地，所述第一乘积矩阵为通过矩阵乘法器获得的矩阵，包括：按照第一顺序存储所述第一矩阵中的每个被乘元素，获得与所述每个被乘元素分别一一对应的存储位置；按照第二顺序存储所述第二矩阵中的每个乘元素，获得与所述每个乘元素分别一一对应的存储位置；基于所述第一顺序，第三顺序以及所述第一乘积矩阵中的第一乘积元素的存储位置，确定与所述第一乘积元素对应的所述第一矩阵中的被乘行元素的存储位置，其中，所述第一乘积矩阵中的每个乘积元素为按照所述第三顺序进行存储；在所述第一矩阵的存储单元中确定与所述被乘行元素的存储位置一一对应的每个被乘行元素的值；基于所述第二顺序，所述第三顺序以及所述第一乘积元素的存储位置，确定与所述第一乘积元素对应的所述第二矩阵中的乘列元素的存储位置；在所述第二矩阵的存储单元中确定与所述乘列元素的存储位置一一对应的每个乘列元素的值；基于所述每个被乘行元素的值和所述每个乘列元素的值按照矩阵相乘原则获得所述第一乘积元素的值；将所述第一乘积元素的值存储在所述第一乘积元素的存储位置中。可选地，所述按照第一顺序存储所述第一矩阵中的每个被乘元素，包括：按照所述第一矩阵中从左到右依次存储的顺序存储所述第一矩阵中的每个被乘元素；所述按照第二顺序存储所述第二矩阵中的每个乘元素，包括：按照所述第二矩阵中从左到右依次存储的顺序存储所述第二矩阵中的每个乘元素；所述第一乘积矩阵中的每个乘积元素为按照所述第三顺序进行存储，包括：按照所述第一乘积矩阵中从左到右依次存储的顺序存储所述第一乘积矩阵中的每个乘积元素；所述基于所述第一顺序，第三顺序以及所述乘积矩阵中的第一乘积元素的存储位置，确定与所述第一乘积元素对应的所述第一矩阵中的被乘行元素的存储位置，包括：基于所述第一乘积元素的存储位置，确定所述第一乘积元素位于所述第一乘积矩阵中的列数为nc；基于nc确定与所述第一乘积元素对应的所述乘列元素位于所述第二矩阵中的列数为Bc；基于第一值以及第二值的和数，获得所述第一乘积元素对应的所述第一矩阵中的被乘行元素的存储位置，其中，所述第一值为对nc和Bc的除数向下取整所获得的值，所述第二值为Ac与m0的合数，Ac为所述被乘行元素位于所述第一矩阵中的列数，m0为与所述第一乘积元素的位置对应且大于等于0的整数。可选地，所述基于所述第二顺序，所述第三顺序以及所述第一乘积元素的存储位置，确定与所述第一乘积元素对应的所述第二矩阵中的乘列元素的存储位置，包括：基于第三值与第四值的和数，获得所述第一乘积元素对应的所述第二矩阵中的乘列元素的存储位置，其中，所述第二值为Bc除以nc的余数，所述第四值为Bc与m0的乘积。可选地，所述基于第一值以及第二值的和数，获得所述第一乘积元素对应的所述第一矩阵中的被乘行元素的存储位置，包括：在m0小于Ac与1的差值时，执行步骤：基于第一值以及第二值的和数，获得所述第一乘积元素对应的所述第一矩阵中的被乘行元素的存储位置；在nc小于Ar*Bc与1的差值时，执行步骤：基于第三值与第四值的和数，获得所述第一乘积元素对应的所述第二矩阵中的乘列元素的存储位置，其中，Ar为所述被乘行元素位于所述第一矩阵中的行数。另一方面，本申请实施例还提供了一种实现二维时空相关对数正态杂波的电子设备，包括：矩阵输入器，用以输入获得第一矩阵，所述第一矩阵用以表征时间相关对数正态杂波序列；矩阵确定器，用以基于与所述二维时空相关对数正态杂波的特性相关的常数λ确定第二矩阵，所述第二矩阵为M行一列矩阵，M为大于等于1的整数；高斯序列矩阵生成器，用以获得第三矩阵，所述第三矩阵中处于矩阵对角线位置和处于矩阵下半部份位置的元素为满足高斯分布的高斯序列，所述第三矩阵中处于矩阵上半部分位置的元素为0，且所述第三矩阵为M行M列矩阵；矩阵乘法器，用以获得第一乘积矩阵和/或第二乘积矩阵，其中，所述第一乘积矩阵为基于所述第一矩阵与所述第二矩阵的乘积而获得的矩阵，所述第二乘积矩阵为基于所述第二矩阵与所述第三矩阵与的乘积而获得的矩阵；处理器，用以基于第一乘积矩阵以及第二乘积矩阵，生成所述二维时空相关对数正态杂波序列。可选地，所述矩阵乘法器，包括：输入数据缓存器，用以按照第一顺序存储所述第一矩阵中的每个被乘元素，获得与所述每个被乘元素分别一一对应的存储位置；按照第二顺序存储所述第二矩阵中的每个乘元素，获得与所述每个乘元素分别一一对应的存储位置；输出数据缓存器，用以按照所述第三顺序存储第一乘积矩阵中的每个乘积元素；数据访问控制器，用以基于所述第一顺序，所述第三顺序以及所述第一乘积矩阵中的第一乘积元素的存储位置，确定与所述第一乘积元素对应的所述第一矩阵中的被乘行元素的存储位置，在所述输入数据缓存器中确定与所述被乘行元素的存储位置一一对应的每个被乘行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二维时空相关对数正态杂波实现方法，其特征在于，包括：获得第一矩阵，所述第一矩阵用以表征时间相关对数正态杂波序列；基于与所述二维时空相关对数正态杂波的特性相关的常数λ确定第二矩阵，所述第二矩阵为M行一列矩阵，M为大于等于1的整数；通过高斯序列矩阵生成器获得第三矩阵，所述第三矩阵中处于矩阵对角线位置和处于矩阵下半部份位置的元素为满足高斯分布的高斯序列，所述第三矩阵中处于矩阵上半部分位置的元素为0，且所述第三矩阵为M行M列矩阵；基于第一乘积矩阵以及第二乘积矩阵，生成所述二维时空相关对数正态杂波序列，其中，所述第一乘积矩阵为基于所述第一矩阵与所述第二矩阵的乘积而获得的矩阵，所述第二乘积矩阵为基于所述第二矩阵与所述第三矩阵与的乘积而获得的矩阵，且所述第一乘积矩阵和/或所述第二乘积矩阵为通过矩阵乘法器获得的矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种二维时空相关对数正态杂波实现方法，其特征在于，包括：获得第一矩阵，所述第一矩阵用以表征时间相关对数正态杂波序列；基于与所述二维时空相关对数正态杂波的特性相关的常数λ确定第二矩阵，所述第二矩阵为M行一列矩阵，M为大于等于1的整数；通过高斯序列矩阵生成器获得第三矩阵，所述第三矩阵中处于矩阵对角线位置和处于矩阵下半部份位置的元素为满足高斯分布的高斯序列，所述第三矩阵中处于矩阵上半部分位置的元素为0，且所述第三矩阵为M行M列矩阵；基于第一乘积矩阵以及第二乘积矩阵，生成所述二维时空相关对数正态杂波序列，其中，所述第一乘积矩阵为基于所述第一矩阵与所述第二矩阵的乘积而获得的矩阵，所述第二乘积矩阵为基于所述第二矩阵与所述第三矩阵与的乘积而获得的矩阵，且所述第一乘积矩阵和/或所述第二乘积矩阵为通过矩阵乘法器获得的矩阵。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一乘积矩阵为通过矩阵乘法器获得的矩阵，包括：按照第一顺序存储所述第一矩阵中的每个被乘元素，获得与所述每个被乘元素分别一一对应的存储位置；按照第二顺序存储所述第二矩阵中的每个乘元素，获得与所述每个乘元素分别一一对应的存储位置；基于所述第一顺序，第三顺序以及所述第一乘积矩阵中的第一乘积元素的存储位置，确定与所述第一乘积元素对应的所述第一矩阵中的被乘行元素的存储位置，其中，所述第一乘积矩阵中的每个乘积元素为按照所述第三顺序进行存储；在所述第一矩阵的存储单元中确定与所述被乘行元素的存储位置一一对应的每个被乘行元素的值；基于所述第二顺序，所述第三顺序以及所述第一乘积元素的存储位置，确定与所述第一乘积元素对应的所述第二矩阵中的乘列元素的存储位置；在所述第二矩阵的存储单元中确定与所述乘列元素的存储位置一一对应的每个乘列元素的值；基于所述每个被乘行元素的值和所述每个乘列元素的值按照矩阵相乘原则获得所述第一乘积元素的值；将所述第一乘积元素的值存储在所述第一乘积元素的存储位置中。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照第一顺序存储所述第一矩阵中的每个被乘元素，包括：按照所述第一矩阵中从左到右依次存储的顺序存储所述第一矩阵中的每个被乘元素；所述按照第二顺序存储所述第二矩阵中的每个乘元素，包括：按照所述第二矩阵中从左到右依次存储的顺序存储所述第二矩阵中的每个乘元素；所述第一乘积矩阵中的每个乘积元素为按照所述第三顺序进行存储，包括：按照所述第一乘积矩阵中从左到右依次存储的顺序存储所述第一乘积矩阵中的每个乘积元素；所述基于所述第一顺序，第三顺序以及所述乘积矩阵中的第一乘积元素的存储位置，确定与所述第一乘积元素对应的所述第一矩阵中的被乘行元素的存储位置，包括：基于所述第一乘积元素的存储位置，确定所述第一乘积元素位于所述第一乘积矩阵中的列数为nc；基于nc确定与所述第一乘积元素对应的所述乘列元素位于所述第二矩阵中的列数为Bc；基于第一值以及第二值的和数，获得所述第一乘积元素对应的所述第一矩阵中的被乘行元素的存储位置，其中，所述第一值为对nc和Bc的除数向下取整所获得的值，所述第二值为Ac与m0的合数，Ac为所述被乘行元素位于所述第一矩阵中的列数，m0为与所述第一乘积元素的位置对应且大于等于0的整数。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二顺序，所述第三顺序以及所述第一乘积元素的存储位置，确定与所述第一乘积元素对应的所述第二矩阵中的乘列元素的存储位置，包括：基于第三值与第四值的和数，获得所述第一乘积元素对应的所述第二矩阵中的乘列元素的存储位置，其中，所述第二值为Bc除以nc的余数，所述第四值为Bc与m0的乘积。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于第一值以及第二值的和数，获得所述第一乘积元素对应的所述第一矩阵中的被乘行元素的存储位置，包括：在m0小于Ac与1的差值时，执行步骤：基于第一值以及第二值的和数，获得所述第一乘积元素对应的所述第一矩阵中的被乘行元素的存储位置；在nc小于A...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄丹，禹霁阳，李广运，孙勇，李军，田建辉，侯德林，剧冬梅，杨蔚青，何圣华，刘朝勋，姚文杰，叶金华，
申请(专利权)人：中国兵器科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11