一种基于线性内插的噪声调频信号生成方法与流程 专利技术说明

电子电路装置的制造及其应用技术1.本发明涉及电子对抗和通信技术领域，具体涉及一种基于线性内插的噪声调频信号生成方法。背景技术：2.信息和信息技术已成为构成国家战争潜力和军队实战能力的重要因素，制信息权已成为制陆权、制海权、制空权和制天权的先决条件。近几次高技术局部战争实践充分表明，通信对抗作为夺取战场制信息权的一种重要作战手段，已成为现代战争的主要作战样式之一。它不仅在战争中首当其冲，首当其用，而且贯穿战争的全过程，渗透到战争的全时空和诸多领域，对战争的进程和最终胜负具有至关重要的影响，而通信干扰是制信息权的主要实现方式和有力保障。3.常见的干扰信号有单音、多音、噪声调频、噪声调相、梳状谱等，不同的干扰信号产生方式也不同。现有技术的噪声调频信号中用到的噪声都是由高斯白噪声经过低通滤波器后得到的带限噪声，该方式的噪声带宽受低通滤波器阶数影响，并且噪声调频信号带宽与噪声带宽对应关系复杂，不利于工程实现。技术实现要素：4.解决的技术问题5.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于线性内插的噪声调频信号生成方法，该方法能够将噪声调频带宽与噪声带宽的关系转换为简单的线性关系，工程实现简单。6.技术方案7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：8.本发明提供一种基于线性内插的噪声调频信号生成方法，包括如下步骤：9.s1、设定噪声调频信号的带宽，并根据所述噪声调频信号的带宽计算调频指数和噪声产生速率；10.s2、基于所述调频指数和所述噪声产生速率生成高斯白噪声信号，并在所述高斯白噪声信号的任意两个噪声点之间进行线性内插；11.s3、将线性内插后的所述高斯白噪声信号输出给ad芯片，并控制所述ad芯片的数控振荡器的频率控制字；12.s4、所述ad芯片输出线性内插后的噪声调频信号。13.进一步地，所述调频指数和所述噪声产生速率的计算公式为：14.k_fm＝b/215.n_dvd＝cof_bw/b16.其中，k_fm表示所述调频指数，b表示所述噪声调频信号的带宽，n_dvd表示所述噪声产生速率，cof_bw＝600mhz。17.进一步地，所述在所述高斯白噪声信号的任意两个噪声点之间进行线性内插具体包括：18.计算所述高斯白噪声信号相邻两个噪声点的差值和线性内插分辨率；19.在所述高斯白噪声信号两噪声点之间进行线性内插，每次相较于前一个噪声值，递增所述线性内插分辨率的大小。20.进一步地，所述线性内插分辨率的计算公式为：21.inter_val＝delta/fs22.其中，inter_val表示所述线性内插分辨率，delta表示所述高斯白噪声信号相邻两个噪声点的差值，fs为采样率。23.进一步地，所述控制所述ad芯片的数控振荡器的频率控制字具体包括：例化所述数控振荡器的ip核，根据所述高斯白噪声信号的中心频率fs、采样率fs和所述调频指数，计算所述数控振荡器的频率控制字。24.进一步地，所述数控振荡器的频率控制字的计算公式为：25.fcw＝(fc+u_t×k_fm)/fs26.其中，fcw表示所述数控振荡器的频率控制字，u_t表示所述高斯白噪声信号。27.基于同一发明构想，本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述任一项所述的方法。28.基于同一发明构想，本发明还提供了一种可读存储介质，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，实现上述任一项所述的方法。29.有益效果30.本发明设计了一种基于线性内插的噪声调频信号生成方法，该方法根据噪声调频信号带宽计算调频指数和噪声产生速率，在每两个噪声点间进行线性内插，控制数控振荡器nco的频率控制字，最终生成噪声调频信号，能够将噪声调频带宽与噪声带宽的关系转换为简单的线性关系，工程简单易实现。附图说明31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。32.图1为本发明一实施例提供的基于线性内插的噪声调频信号生成方法步骤示意图；33.图2为本发明一实施例提供的基于线性内插的噪声调频信号生成方法实现模块示意图；34.图3为本发明一实施例提供的基于线性内插的噪声调频信号生成方法试验示意图；35.图4为本发明一实施例提供的基于线性内插的噪声调频信号生成方法另一试验示意图。具体实施方式36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。37.参阅图1和图2，本发明一实施例提供了一种基于线性内插的噪声调频信号生成方法，包括如下步骤：38.s1、设定噪声调频信号的带宽，并根据所述噪声调频信号的带宽计算调频指数和噪声产生速率；39.s2、基于所述调频指数和所述噪声产生速率生成高斯白噪声信号，并在所述高斯白噪声信号的任意两个噪声点之间进行线性内插；40.s3、将线性内插后的所述高斯白噪声信号输出给ad芯片，并控制所述ad芯片的数控振荡器的频率控制字；41.s4、所述ad芯片输出线性内插后的噪声调频信号。42.在本实施例中，所述调频指数和所述噪声产生速率的计算公式为：43.k_fm＝b/244.n_dvd＝cof_bw/b45.其中，k_fm表示所述调频指数，b表示所述噪声调频信号的带宽，n_dvd表示所述噪声产生速率，cof_bw＝600mhz。46.在本实施例中，产生所述高斯白噪声信号的方式一般为：在matlab中产生长度为n1的所述高斯白噪声信号，并对所述高斯白噪声信号进行量化，量化位宽一般为w1。47.在本实施例中，一般在所述高斯白噪声信号的任意两个噪声点之间进行线性内插，来限制所述高斯白噪声信号的带宽，具体包括：48.1)计算所述高斯白噪声信号相邻两个噪声点的差值和线性内插分辨率；49.2)在所述高斯白噪声信号两噪声点之间进行线性内插，每次相较于前一个噪声值，递增所述线性内插分辨率的大小。50.并且，所述线性内插分辨率的计算公式为：51.inter_val＝delta/fs52.其中，inter_val表示所述线性内插分辨率，delta表示所述高斯白噪声信号相邻两个噪声点的差值，fs为采样率。53.在本实施例中，参阅图2，所述控制所述ad芯片的数控振荡器的频率控制字具体包括：例化所述数控振荡器nco的ip核，根据所述高斯白噪声信号的中心频率fs、采样率fs和所述调频指数，计算所述数控振荡器的频率控制字。54.进一步地，所述数控振荡器nco的频率控制字的计算公式为：55.fcw＝(fc+u_t×k_fm)/fs56.其中，fcw表示所述数控振荡器的频率控制字，u_t表示所述高斯白噪声信号。57.在本实施例中，所述ad芯片对线性内插后的所述高斯白噪声信号进行正交上变频和数模转换后，输出中频模拟信号，即为线性内插后的噪声调频信号。58.发明还对上述方法进行了模拟验证试验：59.参照图2，线性内插后的噪声调频信号的生成原理即是如此，参阅图3，在matlab中对adc前的处理进行仿真测试，产生10mhz带宽的噪声调频信号，频谱如图3所示，并且，产生1mhz带宽的噪声调频信号的频谱如图4所示。60.基于同一发明构想，本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现所述基于线性内插的噪声调频信号生成方法。61.所述处理器在一些实施例中可以是中央处理器(central processing unit，cpu)、控制器、微控制器、微处理器(例如gpu(graphics processing unit-图形处理器))、或其他数据处理芯片。该处理器通常用于控制所述电子设备的总体操作。本实施例中，所述处理器用于运行所述存储器中存储的程序代码或者处理数据，例如运行所述基于线性内插的噪声调频信号生成方法的程序代码。62.所述存储器至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，所述存储器可以是所述电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的硬盘或内存。在另一些实施例中，所述存储器也可以是所述电子设备的外部存储设备，例如该电子设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。当然，所述存储器还可以既包括所述电子设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，所述存储器通常用于存储安装于所述电子设备的操作方法和各类应用软件，例如所述基于线性内插的噪声调频信号生成方法的程序代码等。此外，所述存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。63.基于同一发明构想，本发明还提供一种可读存储介质，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，实现基于线性内插的噪声调频信号生成方法。64.本发明的优点在于设计了一种基于线性内插的噪声调频信号生成方法，该方法根据噪声调频信号带宽计算调频指数和噪声产生速率，在每两个噪声点间进行线性内插，控制数控振荡器nco的频率控制字，最终生成噪声调频信号，能够将噪声调频带宽与噪声带宽的关系转换为简单的线性关系，工程简单易实现。65.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。









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