【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷达信号处理领域，尤其涉及一种基于fpga实现的天气雷达发射脉冲包络检测方法。
技术介绍
1、目前的雷达信号处理装置多采用fpga芯片搭配包括但不限于dsp架构、arm架构或者x86架构的处理芯片实现信号处理功能；但是，这种方式却会增大整体体积以及使得供电电路更加复杂，由于处理器一变为二，必须予以使用对应的不同电平标准的电源芯片，在面积和排线布置上会增加更多难度，减少了冗余，对在较恶劣环境中的使用和长期的系统稳定有负面的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种基于fpga实现的天气雷达发射脉冲包络检测方法，解决了现有技术存在的不足。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种基于fpga实现的天气雷达发射脉冲包络检测方法，所述包络检测方法包括：
3、s1、在完成所有脉冲功率信息储存后，遍历所有信息，得到三个最大波峰电压绝对值v1、v2和v3，取它们平均值得到vmax，将vmax作为此脉冲采样数据的最大功率值对应电压；
4、s2、将取得最大值后的峰值电压序列继续提取，当电压缓慢下降的趋势出现停止时，记录此时的电压强度并与最大电压值相除得到顶降数值；
5、s3、基于已经取得峰值电压vmax，以时间顺序遍历脉冲功率信息，当下滑趋势趋于稳定时，在稳定区域取三个点，求得其平均值vmax'，将vmax-vmax'与vmax相除即得到脉冲顶降系数k；
6、同时，基于已经取得峰值电压
7、s4、将输出的三个时间长度及脉冲顶降系数k存入预设好的寄存器，对应地址存入预设好的检测结果模型中，或以集成电路总线方式将时间长度及对应名称导出，便于后续输出结果查看。
8、所述得到三个最大波峰电压绝对值v1、v2和v3，取它们平均值得到vmax，将vmax作为此脉冲采样数据的最大功率值对应电压包括：
9、将信号数据去掉符号取绝对值，使用冒泡排序取所有信号电压数据最大的三个绝对值v1、v2和v3计算得到平均值vmax，将vmax作为此脉冲采样数据的功率最大值，存储于fpga缓存区中；
10、将系统单次运行中所有的最大值进行比较，如果出现超过预设值的误差，则判定为出现系统故障，并点亮警示灯。
11、所述计算门限及转换数值制式包括：
12、选取功率为最大功率值p一半的功率点作为判定脉冲状态门限，换算为电压为，其中最大功率值，得到脉冲判定门限为0.707倍最大门限值；
13、根据s2步骤中得到的峰值电压点序列后的顶降区域中的最低值，计算得到顶降比例为；
14、对于判定脉冲上升沿/下降沿状态门限，设置上升沿为最大功率值的0.1倍和0.9倍，分别对应上升沿的起始点和结束点，即上升沿起始点对应电压为，上升沿结束点对应电压为，对于下降沿来说，因顶降现象存在，计算最大功率值变为基于顶降后的功率的0.1倍和0.9倍强度，分别对应下降沿的结束点和起始点，即下降沿起始点对应电压为，下降沿终止点对应电压为。
15、所述将所有的计算结果保留四位小数后存入寄存器中，并将存储到寄存器中的所有电压数据重新遍历，获取对应时点包括：
16、判定信号电压强度是否高于vup_low，高于则保存时点1，并进入下一步；
17、继续遍历，判定信号电压强度是否高于vtag，高于则保存时点2，并进入下一步；
18、继续遍历，判定信号电压强度是否高于vup_high，高于则保存时点3，并进入下一步；
19、继续遍历，判定信号电压强度是否连续五个电压值低于vdown_high，低于则保存第一个最低时点为时点4，并进入下一步；
20、继续遍历，判定信号电压强度是否连续五个电压值低于vtag，低于则保存时点5，并进入下一步；
21、继续遍历，判定信号电压强度是否连续五个电压值低于vdown_low，低于则保存第一个最低时点为时点6，并进入下一步；
22、计算时点1和时点3之间、时点4和时点6之间以及时点2和时点5之间的时点顺序差，乘以采样间隔得到上升沿、下降沿和脉冲宽度。
23、所述包络检测方法还包括系统状态设置步骤，其包括：当检测到有新的数字数据进入输入端口时，将更新监测指示位拉高，表示有新信号输入正在处理，之后重新执行s1-s3步骤，结束之后将更新监测指示位重新拉低，表示无新信号输入。
24、本专利技术具有以下优点：一种基于fpga实现的天气雷达发射脉冲包络检测方法，通过设计的硬件和fpga信号处理程序，使用下变频方式对信号进行处理而非现常用方式对信号iq分解后重构数据，可更有效地对输入信号的时域特性进行更加准确的提取；可以将测试数据集中存储，以预设形式进行长时间保存和横向纵向对比，对不同测量对象的属性和特性达到互相参考的效果和目的。
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1.一种基于FPGA实现的天气雷达发射脉冲包络检测方法，其特征在于：所述包络检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA实现的天气雷达发射脉冲包络检测方法，其特征在于：所述数据储存包括：当输入大于AD采样模块最低工作门限时，开始按照时间顺序将高速AD数据存储于预设寄存器中，同时记录高速AD数据的数据次序标号，直到数据将寄存器全部存满。
3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA实现的天气雷达发射脉冲包络检测方法，其特征在于：所述得到三个最大波峰电压绝对值V1、V2和V3，取它们平均值得到Vmax，将Vmax作为此脉冲采样数据的最大功率值对应电压包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA实现的天气雷达发射脉冲包络检测方法，其特征在于：所述计算门限及转换数值制式包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于FPGA实现的天气雷达发射脉冲包络检测方法，其特征在于：所述将所有的计算结果保留四位小数后存入寄存器中，并将存储到寄存器中的所有电压数据重新遍历，获取对应时点包括：
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种基于
...【技术特征摘要】
1.一种基于fpga实现的天气雷达发射脉冲包络检测方法，其特征在于：所述包络检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于fpga实现的天气雷达发射脉冲包络检测方法，其特征在于：所述数据储存包括：当输入大于ad采样模块最低工作门限时，开始按照时间顺序将高速ad数据存储于预设寄存器中，同时记录高速ad数据的数据次序标号，直到数据将寄存器全部存满。
3.根据权利要求1所述的一种基于fpga实现的天气雷达发射脉冲包络检测方法，其特征在于：所述得到三个最大波峰电压绝对值v1、v2和v3，取它们平均值得到vmax，将vmax作为此脉冲采样数据的最大功率值对应电压包括：
4.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗继成，郭强，付晓君，邓浪，
申请(专利权)人：成都远望科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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