调频信号反三角测频解调方法技术

调频信号反三角测频解调方法，涉及电子测控领域，解决现有调频信号测量过程复杂，计算量大，且存在信息损失以误差；导致测量精度低等问题，本发明专利技术提供一种快速处理调频信号数据，可以测量得到瞬时频率的方法，对于一个已知振幅的调频信号，只需对数字量化后的数值分析计算，在三角计算区间内，进行反三角计算，可以在不足一个待测信号的周期之内，快速得到瞬时频率；不但测频速度非常快，而且测频精度很高；可以测量出调频信号在半个周期时刻的瞬时频率。频率。频率。

【技术实现步骤摘要】
调频信号反三角测频解调方法


[0001]本专利技术涉及电子测控
，具体涉及一种调频信号反三角快速测频方法。

技术介绍

[0002]对电子信号频率的测量在通信等电子技术中具有广泛的应用，对于高频信号来说，通常采用在一个固定时间段内测量这个信号特征点发生次数的计数法，例如常见以过零点作为特征点把正弦信号变成方波之后计数测频；而对于低频信号来说，通常采用测量出这个信号的周期之后，取倒数得到频率的方式的周期法；以及采用傅立叶分解之后分析得到信号频率的博立叶法。
[0003]对于上述方法，从测量速度的角度上看，至少都需要测量待测信号的一个完整周期，尤其是博立叶法，不仅需要测量多个待测信号的周期，还存在计算量巨大的问题，更是难以实现快速测量；从测量精度的角度上看，计数法和周期法只能利用到待测信号中孤立的某几个特征点信息，信号中其它信息都被丢弃损失，所以受到模数转换必然存在的量化误差影响，快速测量时精度较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决现有调频信号测量过程复杂，计算量大，且存在信息损失以误差；导致测量精度低等问题，提供一种调频信号反三角测频解调方法。
[0005]调频信号反三角测频解调方法，该方法由以下步骤实现：
[0006]步骤1、对待测信号的三角区间进行计算；
[0007]步骤A1、将待测信号存储在数组S[i]中，取得数组S[i]中序号为i＝P位置的数据S[P]；
[0008]步骤A2、采用变量K作为循环索引序号，K的初始值等于P；
[0009]步骤A3、比较S[K]与S[K
‑
1]的值大小，若S[K
‑
1]大于S[K]，则执行步骤A4，否则跳转执行步骤A5；
[0010]步骤A4、K＝K
‑
1，返回执行步骤A3；
[0011]步骤A5、判断变量K的值是否小于P，如果是，则采用变量U保存此时的K值，然后执行步骤A6，否则执行步骤A12；
[0012]步骤A6、设置变量K的初始值等于P；
[0013]步骤A7、比较S[K]与S[K+1]的大小，若S[K+1]小于S[K]，则执行步骤A8，否则失败跳转执行步骤A9；
[0014]步骤A8、K＝K+1，执行步骤A7；
[0015]步骤A9、如果变量K的值大于P，则采用变量D保存此时的K值之后执行步A10，否则失败执行步骤A12；
[0016]步骤A10、分别用变量U中数值，U中数值减1，以及U中数值加1，作为索引号，从数组S中取得数据，得到S[U]，S[U
‑
1]，以及S[U+1]的值，如果S[U]减去S[U
‑
1]得到数值大于S[U]减去S[U+1]的值，则U＝U+1；
[0017]步骤A11、分别用变量D中数值，D中数值减1，以及D中数值加1，作为索引号，从数组S中取得数据，得到S[D]，S[D
‑
1]，以及S[D+1]，如果S[D]减去S[D+1]得到数值大于S[D]减去S[D
‑
1]的值，则将D＝D
‑
1；此时变量U和变量D中保存了待测信号三角区间的计算信息，执行步骤二；
[0018]步骤A12、采用变量K作为循环索引序号，K的初始值等于P；
[0019]步骤A13、比较S[K]与S[K+1]的大小，若S[K+1]大于S[K]，则执行步骤A14，否则跳转执行步骤A15；
[0020]步骤A14、K＝K+1，返回执行步骤A13；
[0021]步骤A15、采用变量U保存此时的K值，
[0022]步骤A16、用变量K作为循环索引序号，K的初始值等于P；
[0023]步骤A17、比较S[K]与S[K
‑
1]的大小，若S[K
‑
1]小于S[K]，则执行步骤A18，否则，执行步骤A19；
[0024]步骤A20、K＝K
‑
1，返回执行步骤A17；
[0025]步骤A21、采用变量D保存此时的K值；
[0026]步骤A22、分别用变量U中数值，U中数值减1，以及U中数值加1，作为索引号，从数组S中取得数据，可得到S[U]，S[U
‑
1]，以及S[U+1]，如果S[U]减去S[U
‑
1]得到数值比S[U]减去S[U+1]小，则变量U＝U
‑
1；
[0027]步A23、分别用变量D中数值，D中数值减1，以及D中数值加1，作为索引号，从数组S中取得数据，可得到S[D]，S[D
‑
1]，以及S[D+1]，如果S[D]减去S[D+1]得到数值小于S[D]减去S[D
‑
1]的数值，则变量D＝D
‑
1；此时变量U和变量D中保存了信号三角区间的计算信息；执行步骤二；
[0028]步骤二、对步骤一计算三角区间后的待测信号进行反三角变换；具体过程为：
[0029]步骤B1、定义一个一维数组Q，数组中元素个数用Z表示，Z的计算方法为；
[0030]Z＝|U
‑
D|
[0031]再定义一个一维数组R，数组中元素个数也为Z；
[0032]步骤B2、定义一个变量J，使J的值等于U，然后比较变量U与变量D的大小，若变量U大于变量D，则使变量J等于变量D；
[0033]将变量K的初始值为零；
[0034]步骤B3、将所述步骤B2中的变量J作为数组S的索引序号，从数组S中的取得数据S[J]，并将得到的数值保存到以K为索引序号的Q[K]中；
[0035]步骤B4、设置数组R中以K为索引序号的R[K]中数值等于J；然后累加变量J，并且累加变量K之后，比较变量J是否小于Z，如果是，则执行步骤B3，否则，执行步骤三；
[0036]步骤三、对步骤二进行反三角变换后的待测信号，计算瞬时频率f；具体过程为：
[0037]步骤C1、计算数组Q中所有元素的平均值E，再计算数组R中所有元素的平均值B；
[0038]步骤C2、定义三个变量G，X，Y，并设置初始值均为零；
[0039]步骤C3、取得数组R中以G为索引序号的数据R[G]的值，减去平均值B，获得差值W；
[0040]取数组Q中以G为索引序号的数据Q[G]的值，减去平均值E，获得差值V；
[0041]将差值W与差值V相乘之后得到数值C；
[0042]将变量X的数值增加C，即X＝X+C；
[0043]步骤C4、对差值W取平方之后得到平方值T；
[0044]将变量Y的数值增加T，即Y＝Y+T；
[0045]步骤C5、G＝G+1，若G的值小于Z，则返回执行步骤C3，否则，计算从数据输入端输入的待测信号在P点处的瞬时频率f；
[0046][0047]式中，F为待测信号的固定采样频率；将最终测量获得的瞬时频率f。
[0048]本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.调频信号反三角测频解调方法，其特征是：该方法通过对待测信号进行三角区间的计算，反三角变换以及计算瞬时频率三个步骤实现；具体过程如下：步骤1、对待测信号的三角区间进行计算；步骤A1、将待测信号存储在数组S[i]中，取得数组S[i]中序号为i＝P位置的数据S[P]；步骤A2、采用变量K作为循环索引序号，K的初始值等于P；步骤A3、比较S[K]与S[K
‑
1]的值大小，若S[K
‑
1]大于S[K]，则执行步骤A4，否则跳转执行步骤A5；步骤A4、K＝K
‑
1，返回执行步骤A3；步骤A5、判断变量K的值是否小于P，如果是，则采用变量U保存此时的K值，然后执行步骤A6，否则执行步骤A12；步骤A6、设置变量K的初始值等于P；步骤A7、比较S[K]与S[K+1]的大小，若S[K+1]小于S[K]，则执行步骤A8，否则失败跳转执行步骤A9；步骤A8、K＝K+1，执行步骤A7；步骤A9、如果变量K的值大于P，则采用变量D保存此时的K值之后执行步A10，否则失败执行步骤A12；步骤A10、分别用变量U中数值，U中数值减1，以及U中数值加1，作为索引号，从数组S中取得数据，得到S[U]，S[U
‑
1]，以及S[U+1]的值，如果S[U]减去S[U
‑
1]得到数值大于S[U]减去S[U+1]的值，则U＝U+1；步骤A11、分别用变量D中数值，D中数值减1，以及D中数值加1，作为索引号，从数组S中取得数据，得到S[D]，S[D
‑
1]，以及S[D+1]，如果S[D]减去S[D+1]得到数值大于S[D]减去S[D
‑
1]的值，则将D＝D
‑
1；此时变量U和变量D中保存了待测信号三角区间的计算信息，执行步骤二；步骤A12、采用变量K作为循环索引序号，K的初始值等于P；步骤A13、比较S[K]与S[K+1]的大小，若S[K+1]大于S[K]，则执行步骤A14，否则跳转执行步骤A15；步骤A14、K＝K+1，返回执行步骤A13；步骤A15、采用变量U保存此时的K值，步骤A16、用变量K作为循环索引序号，K的初始值等于P；步骤A17、比较S[K]与S[K
‑
1]的大小，若S[K
‑
1]小于S[K]，则执行步骤A18，否则，执行步骤A19；步骤A20、K＝K
‑
1，返回执行步骤A17；步骤A21、采用变量D保存此时的K值；步骤A22、分别用变量U中数值，U中数值减1，以及U中数值加1，作为索引号，从数组S中取得数据，可得到S[U]，S[U
‑
1]，以及S[U+1]，如果S[U]减去S[U
‑
1]得到数值比S[U]减去S[U+1]小，则变量U＝U
‑
1；步A23、分别用变量D中数值，D中数值减1，以及D中数值加1，作为索引号，从数组S中取得数据，可得到S[D]，S[D
‑
1]，以及S[D+1]，如果S[D]减去S[D+1]得到数值小于S[D]减去S[D
‑
1]的数值，则变量D＝D
‑
1；此时变量U和变量D中保存了信号三角区间的计算信...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦杰，
申请(专利权)人：吉林省广播电视研究所吉林省广播电视局科技信息中心，
类型：发明
国别省市：