【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线电电子学、信号处理，特别是涉及一种基于频域处理的宽带复杂背景信号产生方法。
技术介绍
1、在无线电监测设备的性能检验中，为了评估设备对恶劣背景信号环境的适应能力，通常会涉及到在复杂电磁环境下开展的性能测试，而复杂电磁环境的典型特征就是频率数量多、体制样式各异的背景电磁信号，以及频域包络起伏的背景噪声信号，对于电磁空间中的第三方非合作背景信号，往往以第三方、非合作、间断突发的方式出现，出现时刻、出现频率、信号功率难以预先判定，也难以复现，为了较为准确的评估复杂电磁环境下的设备性能，往往通过模拟产生的方式生成复杂电磁环境所要求的背景信号。
2、宽带背景信号包括指定参数的背景电磁信号和宽带背景噪声信号两部分，传统的背景噪声信号一般由时域方式产生，难以实现包络随频域起伏变化的宽带噪声环境，只能模拟平坦的宽带背景噪声，背景电磁信号产生，可以分为产生若干个基带信号和多个基带信号的宽带合并两个步骤进行；其中，基带信号产生主要是将信息比特按指定的调制编码参数生成所需的窄带波形，多个基带信号的宽带合并主要是将多个窄带信号通过一系列数字处理合并到统一的宽带数据中，作为对外发射的激励信号；其中，宽带多基带信号合并的传统方法是对每路基带信号通过时域内插和变频的方式变换到高采样率及对应射频（或中频）的宽带数据，然后对多个包含单个窄带信号的宽带数据进行时域合并的方式实现。在构建复杂电磁背景信号时，能够同时产生的信号数量、种类，都是衡量所构建背景复杂程度的重要能力指标，同时所产生的包含多个窄带信号的宽带信号带宽往往远高于基带信号
技术实现思路
1、本专利技术主要解决的技术问题是提供一种基于频域处理的宽带复杂背景信号产生方法，能够以较低的运算复杂度，产生电磁信号数量样式多、频率分布宽，且背景噪声随频率起伏的宽带复杂背景信号，适应复杂电磁环境测试中的背景信号模拟要求。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种基于频域处理的宽带复杂背景信号产生方法，包括以下步骤：
3、s1、产生频域平坦的宽带噪声时域数据n和指定宽带噪声频谱包络数据a n；
4、s2、产生若干路窄带信号s i，并根据宽带频谱分辨率 f d和窄带信号在宽带内的频率 f wi，对窄带信号s i进行采样率变换和频率微调，得到窄带时域数据x i；
5、s3、将宽带噪声时域数据n和窄带时域数据x i分别进行部分重叠的分段fft变换，得到第 k段的宽带平坦噪声频谱n 0k和窄带频谱数据y ik，并将宽带平坦噪声频谱和窄带频谱数据分别进行幅度加权后进行合并，得到宽带频谱数据z k；
6、s4、对宽带频谱数据z k进行ifft变换，得到第 k段的宽带时域数据zk；
7、s5、对多段宽带时域数据进行提取和拼接，去除z k中的首尾共 l w长度的数据，与第 k-1段数据进行拼接，得到连续的宽带时域数据。
8、优选的是，步骤s1中频域平坦的宽带噪声时域数据n可以使用高斯噪声等方式产生；为提高fft和ifft的运算效率，宽带噪声频谱包络数据an的数据长度 n w应尽量选取为2的m次方，为减少时域数据采样率变换和载频频率微调的复杂度，频率分辨率 f d应选择为整数，对应的宽带频谱数据z k的采样率为 f w =n w f d。
9、优选的是，步骤s2中采样率变换和频率微调主要用于实现窄带频谱和宽带噪声频谱的谱线适配，应遵循以下原则：第 i路窄带时域数据x i的采样率 f i应满足 f i= n i f d（ n i为整数，代表第 i路窄带进行fft的数据长度），同时，如果第i个信号为符号速率为 r si的数字信号，则应满足 f i >r si，如果为带宽为 b i的模拟信号，则应满足 f i >b i，在基带上的载频 f ni应满足m=( f wi- f ni)/ f d的取值为整数。
10、优选的是，步骤s3和s5中按照以下原则进行部分重叠的fft变换和宽带时域数据的分段拼接：
11、y1）在对宽带噪声时域数据和第i路窄带时域数据进行fft运算时，重叠的数据长度分别为 l w和 l i，重叠长度大于0、小于fft长度，典型值可选为fft长度的一半；
12、y2）在对宽带时域数据进行提取时，保本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于频域处理的宽带复杂背景信号产生方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于频域处理的宽带复杂背景信号产生方法，其特征在于：步骤S1中频域平坦的宽带噪声时域数据n使用高斯噪声的方式产生，为提高FFT和IFFT的运算效率，宽带噪声频谱包络数据An的数据长度Nw选取为2的m次方，为减少时域数据采样率变换和频率微调的复杂度，频率分辨率fd选择为整数，对应的宽带频谱数据Zk的采样率为Fw=Nwfd。
3.根据权利要求1所述的一种基于频域处理的宽带复杂背景信号产生方法，其特征在于：步骤S2中采样率变换和频率微调用于实现窄带频谱和宽带噪声频谱的谱线适配，遵循以下原则：第i路窄带时域数据xi的采样率Fi应满足Fi=Nifd，其中Ni为整数，代表第i路窄带进行FFT的数据长度，同时，如果第i个信号为符号速率为Rsi的数字信号，则应满足Fi>Rsi，如果为带宽为Bi的模拟信号，则应满足Fi>Bi，在基带上的载频fni应满足m=(fwi-fni)/fd的取值为整数。
4.根据权利要求1所述的一种基于频域处理的宽带复杂背景
5.根据权利要求1所述的一种基于频域处理的宽带复杂背景信号产生方法，其特征在于：步骤S3中宽带平坦噪声频谱的幅度加权是指将宽带平坦噪声频谱N0k与An数据进行逐点点乘，从而得到具有指定频域包络且具有随机噪声特性的宽带背景噪声频谱。
6.根据权利要求1所述的一种基于频域处理的宽带复杂背景信号产生方法，其特征在于：步骤S3中窄带频谱数据的幅度加权是指将窄带频谱数据Yik与指定的信号幅度Ai进行相乘，Ai的取值根据不同路信号的信噪比要求或幅度要求获得，为了避免窄带频谱边缘在宽带频谱上的跳变，还需要增加窄带滤波器，通过将窄带频谱数据Yik与对应的滤波器频谱Hi在频域上点乘实现。
7.根据权利要求1所述的一种基于频域处理的宽带复杂背景信号产生方法，其特征在于：步骤S3中加权后宽带平坦噪声频谱和窄带频谱数据的合并是指将每路窄带频谱与其在宽带频谱对应位置的(fwi-fni)/fd数据进行相加运算，实现窄带信号在频域上的上变频操作。
...【技术特征摘要】
1.一种基于频域处理的宽带复杂背景信号产生方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于频域处理的宽带复杂背景信号产生方法，其特征在于：步骤s1中频域平坦的宽带噪声时域数据n使用高斯噪声的方式产生，为提高fft和ifft的运算效率，宽带噪声频谱包络数据an的数据长度nw选取为2的m次方，为减少时域数据采样率变换和频率微调的复杂度，频率分辨率fd选择为整数，对应的宽带频谱数据zk的采样率为fw=nwfd。
3.根据权利要求1所述的一种基于频域处理的宽带复杂背景信号产生方法，其特征在于：步骤s2中采样率变换和频率微调用于实现窄带频谱和宽带噪声频谱的谱线适配，遵循以下原则：第i路窄带时域数据xi的采样率fi应满足fi=nifd，其中ni为整数，代表第i路窄带进行fft的数据长度，同时，如果第i个信号为符号速率为rsi的数字信号，则应满足fi>rsi，如果为带宽为bi的模拟信号，则应满足fi>bi，在基带上的载频fni应满足m=(fwi-fni)/fd的取值为整数。
4.根据权利要求1所述的一种基于频域处理的...
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