CN120223086A 一种基于dac的多波形扫频信号产生方法及装置

(19)国家知识产权局(10)申请公布号CN120223086A(71)申请人成都玖锦科技有限公司地址610000四川省成都市高新区益州大道中段555号1栋2单元21、22层(72)发明人苏越赵蓓陈生川张中奎周科吉(74)专利代理机构成都巾帼知识产权代理有限公司51260专利代理师邢伟(54)发明名称一种基于DAC的多波形扫频信号产生方法及装置本发明涉及一种基于DAC的多波形扫频信号产生方法及装置，属于信号处理领域，采用全数字方法设计产生多种较为复杂环境场景下的干扰信号，实现电磁环境中包括噪声调幅、噪声调扫频信号等干扰信号，同时能根据DAC工作数据位宽动态调整信号输出数据，还可实现任意采样西为整造a2步骤一、设置扫频信号的公共参数、干扰信号调制形状和干扰信号类型；步骤二、计算扫频时间，并结合采样率计算扫频总点数，并根据对应的干扰信号调制形状设置类型产生相应的干扰信号；步骤三、判断是产生的信号是否为单纯扫频信号，如果是则执行步骤五的操作，否则执行步骤四的操作；步骤四、对产生的干扰信号进行AM幅度调制或FM频率调制，并利用滤波器进行采样率步骤五、判断设置信号类型为第一设定信号类型还是第二设定信号类型，如果是第一设定信号类型则根据设置的信号功率及DAC芯片位数确定进行处理，并将生成的信号数据进行存储，如果是第二设定信号类型则对存储的信号数据进行扫频。2.根据权利要求1所述的一种基于DAC的多波形扫频信号产生方法，其特征在于：所述步骤一包括：扫频速度swept_v、调制深度和调制频偏；A3、设置所需的干扰信号类型，包括扫频CHIRP、调幅扫频AM_CHIRP和调频扫频FM_3.根据权利要求1所述的一种基于DAC的多波形扫频信号产生方法，其特征在于：所述步骤二包括：B2、根据采样率fs和扫频时间swept_t计算扫频总点数；4.根据权利要求1所述的一种基于DAC的多波形扫频信号产生方法，其特征在于：所述步骤四包括：D1、对于产生的干扰信号进行AM幅度调制或FM频率调制，通过正交分解映射为基带信D2、利用Farrow滤波器进行采样率变换，将原始数据5.根据权利要求1所述的一种基于DAC的多波形扫频信号产生方法，其特征在于：所述步骤五包括：E1、将采样后的基带信号去掉滤波器延时，存储在数据变量中；若设置信号类型为噪声调幅扫频、正弦波调幅扫频、方波调幅扫频、三角波调幅扫频、E3、根据设置的信号功率及DAC芯片位数确定模拟干扰信号产生的量化位数，将生成的3扫频信号进行幅度归一化；E4、将生成的信号数据存储在数据文件中。6.一种基于DAC的多波形扫频信号产生装置，其特征在于：所述装置包括设置模块、计算模块、判断模块、调制模块和判断处理模块；所述设置模块：被配置为设置扫频信号的公共参数、干扰信号调制形状和干扰信号类所述计算模块：被配置为计算扫频时间，并结合采样率计算扫频总点数，并根据对应的干扰信号调制形状设置类型产生相应的干扰信号；所述判断模块：被配置为判断是产生的信号是否为单纯扫频信号，如果是则执行判断处理模块的操作，否则执行调制模块的操作；所述调制模块：被配置为对产生的干扰信号进行AM幅度调制或FM频率调制，并利用滤波器进行采样率变化，将原始数据采样至目标采样率；所述判断处理模块：被配置为判断设置信号类型为第一设定信号类型还是第二设定信号类型，如果是第一设定信号类型则根据设置的信号功率及DAC芯片位数确定进行处理，并将生成的信号数据进行存储，如果是第二设定信号类型则对存储的信号数据进行扫频。7.根据权利要求6所述的一种基于DAC的多波形扫频信号产生装置，其特征在于：所述设置模块具体包括以下内容：A1、设置扫频信号的公共参数，包括采样率、调制频率、中心频率、扫频带宽swept_bw、扫频速度swept_v、调制深度和调制频偏；A2、设置所需的干扰信号调制形状，包括噪声、正弦波、方波、三角波和锯齿波；A3、设置所需的干扰信号类型，包括扫频CHIRP、调幅扫频AM_CHIRP和调频扫频FM_8.根据权利要求6所述的一种基于DAC的多波形扫频信号产生装置，其特征在于：所述计算模块具体包括以下内容：B1、根据扫频带宽swept_bw和扫频速度swept_v计算扫频时间为B2、根据采样率fs和扫频时间swept_t计算扫频总点数；B3、根据对应的干扰信号调制形状设置类型，产生相应的噪声信号、正弦波、方波、三角波、锯齿波信号。9.根据权利要求6所述的一种基于DAC的多波形扫频信号产生装置，其特征在于：所述调制模块具体包括以下内容：D1、对于产生的干扰信号进行AM幅度调制或FM频率调制，通过正交分解映射为基带信号的同相、正交分量组成的空间；D2、利用Farrow滤波器进行采样率变换，将原始数据升采样至目标采样率。10.根据权利要求6所述的一种基于DAC的多波形扫频信号产生装置，其特征在于：所述判断处理模块具体包括以下内容：E1、将采样后的基带信号去掉滤波器延时，存储在数据变量中；E2、若设置信号类型为噪声调幅、噪声调频、正弦波调幅、正弦波调频、方波调幅、方波调频、三角波调幅、三角波调频、锯齿波调幅、锯齿波调频，则直接执行E3步骤；4若设置信号类型为噪声调幅扫频、正弦波调幅扫频、方波调幅扫频、三角波调幅扫频、锯齿波调幅扫频、噪声调频扫频、正弦波调频扫频、方波调频扫频、三角波调频扫频、锯齿波调频扫频、纯载波扫频、扫幅扫频、窄带扫频信号，则对存储的信号数据进行扫频；E3、根据设置的信号功率及DAC芯片位数确定模拟干扰信号产生的量化位数，将生成的扫频信号进行幅度归一化；E4、将生成的信号数据存储在数据文件中。5技术领域[0001]本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种基于DAC的多波形扫频信号产生方法及背景技术[0002]传统结构复杂的实物电子装备保密性较差，迭代升级困难，不能满足接收测试设备在日益复杂的电磁环境中对多种类型干扰信号的测试验证需求。因此通过利用软件来生成各种逼真的电磁干扰信号已成为现今的主流方式，相比于传统的实装信号源，其具有成[0003]目前针对半实物方案的研究设计中，大部分采用了通过上位机软件编辑信号参数，控制硬件系统产生对应形式的信号的实现方式。系统设计上具有一定的整体性和可实现性，但在干扰信号种类设计上较为单一，拓展性差以及通用性不足，难以完成对复杂电磁环境中种类多样且复杂多变的电磁干扰信号的模拟，在实际应用中具有一定的局限性。发明内容[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种基于DAC的多波形扫频信号产生方法及装置，解决了现有技术存在的不足。[0005]本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于DAC的多波形扫频信号产生方步骤一、设置扫频信号的公共参数、干扰信号调制形状和干扰信号类型；步骤二、计算扫频时间，并结合采样率计算扫频总点数，并根据对应的干扰信号调制形状设置类型产生相应的干扰信号；步骤三、判断是产生的信号是否为单纯扫频信号，如果是则执行步骤五的操作，否则执行步骤四的操作；步骤四、对产生的干扰信号进行AM幅度调制或FM频率调制，并利用滤波器进行采样率变化，将原始数据采样至目标采样率；步骤五、判断设置信号类型为第一设定信号类型还是第二设定信号类型，如果是第一设定信号类型则根据设置的信号功率及DAC芯片位数确定进行处理，并将生成的信号数据进行存储，如果是第二设定信号类型则对存储的信号数据进行扫频。6B2、根据采样率fs和扫频时间swept_t计算扫频总点数；D1、对于产生的干扰信号进行AM幅度调制或FM频率调制，通过正交分解映射为基D2、利用Farrow滤波器进行采样E1、将采样后的基带信号去掉滤波器延时，存储在数据变量中；若设置信号类型为噪声调幅扫频、正弦波调幅扫频、方波调幅扫频、三角波调幅扫E3、根据设置的信号功率及DAC芯片位数确定模拟干扰信号产生的量化位数，将生成的扫频信号进行幅度归一化；E4、将生成的信号数据存储在数据文件中。断模块、调制模块和判断处理模块；所述设置模块：被配置为设置扫频信号的公共参数、干扰信号调制形状和干扰信所述计算模块：被配置为计算扫频时间，并结合采样率计算扫频总点数，并根据对应的干扰信号调制形状设置类型产生相应的干扰信号；所述判断模块：被配置为判断是产生的信号是否为单纯扫频信号，如果是则执行判断处理模块的操作，否则执行调制模块的操作；所述调制模块：被配置为对产生的干扰信号进行AM幅度调制或FM频率调制，并利用滤波器进行采样率变化，将原始数据采样至目标采样率；所述判断处理模块：被配置为判断设置信号类型为第一设定信号类型还是第二设定信号类型，如果是第一设定信号类型则根据设置的信号功率及DAC芯片位数确定进行处理，并将生成的信号数据进行存储，如果是第二设定信号类型则对存储的信号数据进行扫[0011]所述设置模块具体包括以下内容：A3、设置所需的干扰信号类型，包括扫频CHIRP、调幅扫频AM7[0012]所述计算模块具体包括以下内容：B2、根据采样率fs和扫频时间swept_t计算扫频总点数；[0013]所述调制模块具体包括以下内容：D1、对于产生的干扰信号进行AM幅度调制或FM频率调制，通过正交分解映射为基D2、利用Farrow滤波器进行采样[0014]所述判断处理模块具体包括以下内容：E1、将采样后的基带信号去掉滤波器延时，存储在若设置信号类型为噪声调幅扫频、正弦波调幅扫频、方波调幅扫频、三角波调幅扫E3、根据设置的信号功率及DAC芯片位数确定模拟干扰信号产生的量化位数，将生成的扫频信号进行幅度归一化；E4、将生成的信号数据存储在数据文件中。[0015]本发明具有以下优点：一种基于DAC的多波形扫频信号产生方法及装置，能够实现电磁环境中22种干扰信号波形，同时能根据DAC工作数据位宽动态调整信号输出数据，此外还可实现任意采样率变换，在电磁环境干扰信号的模拟生成上具有明显优势。附图说明[0016]图1为本发明方法的流程示意图；图2为Farrow滤波器的结构示意图。具体实施方式[0017]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下结合附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本发明做进一步的描述。[0018]本发明具体涉及一种基于DAC的多波形扫频信号产生方法，可以对信号的扫频速8度等参数进行灵活设置，采用全数字方法设计产生多种较为复杂环境场景下的干扰信号，能根据DAC工作数据位宽动态调整信号输出数据，此外还可实现任意采样率变换，在电磁环境干扰信号的模拟生成上具有明显优势。[0019]如图1所示，具体包括以下内容：(1)设置扫频信号的公共参数，包括采样率、调制频率、中心频率、扫频带宽swept_bw、扫频速度swept_v、调制深度(调幅扫频类型信号特有参数)、调制频偏(调频扫频类型信号特有参数);(3)设置所需的干扰信号类型，包括扫频CHIRP、调幅扫频AM_CHIRP、调频扫频FM_(4)根据扫频带宽swept_bw和扫频速度swept_v计算扫频时间swept_time:(5)根据采样时间间隔fs和扫频时间swept_t计算扫频总点数；(6)根据干扰信号调制形状，产生相应的符号周期T的波形信号m(t),其主要包括(a)噪声信号：产生全频段的高斯白噪声，滤波后生成指定带宽的噪声信号；(b)正弦波信号数学表达式为：(c)方波信号数学表达式为：(d)三角波信号数学表达式为：(e)锯齿波信号数学表达式为：9(8)对于产生的干扰信号进行幅度调制或频率调制，通过正交分解映射为基带信I(t)=A(1+am(t),=Acos(w.f)cosΦ-Asin多相滤波器的缺点，可以实现任意倍的采样率变换。在整个采样率变换的过程中，滤波器的一个输出都由4个输入计算而得，这一组输入先经过几个子滤波器，得到v(i),i=0,1,2,3,再将v(i)与Uk做一系列乘加运算得到最终输出y(k),v(i)表示滤波器的输出，Uk表示用v(k)系数00100