PDF《讯技术》

文章编号:1001 - 893X( 2012)

07 -

1133 -

04 一种新的平滑频率扫描方式及其实现 雷鸣 ( 中国西南电子技术研究所,成都610036) 摘要 : 工程中常用的匀速频率扫描方式在频率拐点处的瞬时频率变化率较大,针对此缺点,提出了一种新的频率扫描方式―――平滑频率扫描,并推导出平滑扫描的数学表达式.

利 用MATLAB 进行建模仿真表明,平滑频率扫描可以有效减少扫描在频率拐点处的瞬时频率变化率,提高接收端的捕获概率.实 际工程应用证明,该平滑频率扫描方式有效可行.关键词:频率扫描;

平滑频率扫描;

匀速频率扫描;

瞬时频率;

捕获概率中图分类号:TN911.72 文献标志码:Adoi: 10.3969 / j. issn.1001 - 893x.2012.07.017 A New Smooth Frequencysweeping Method and its Realization LEI Ming ( Southwest China Institute of Electronic Technology, Chengdu 610036, China) Abstract: In view of the disadvantage that the even frequencysweeping which is used widely in practice now has big instantaneous frequency change rate on frequency inflection point, a new smooth realization mode of frequency sweeping called smooth frequencysweeping is proposed,and the math formula is derived. Simulation of the smooth frequencysweeping with MATLAB shows that using this method can effectively reduce the change rate of instantaneous frequency scanning at the frequency inflection point,and effectively improve the capture probabili ty of receiver. Practical engineering application proves that the above implementation is effective and feasible. Key words:frequencysweeping;

smooth frequencysweeping;

even frequencysweeping;

instantaneous frequen cy;

capture probability

1 引言 频率扫描信号是指信号合成器输出信号的频率在某时间段(扫描时间内)随时间按某种规律变化的信号.频 率扫描方式在测试、测量等领域得到了非常广泛的应用,起着举足轻重的作用[1] . 当前工程中的频率扫描通常采用匀速的频率扫描方式.匀 速的频率扫描是以固定的扫描速率在一定的频率范围内进行频率扫描[2] .扫描到频率范围的上限和下限时刻,频率扫描方向发生翻转,此时的瞬时频率变化率较大,提高了接收端捕获和接收信号的难度.本 文根据实际工程应用的需求,提出了一种新的频率扫描方式―――平滑频率扫描方式.2工作原理当前的工程中通常采用的匀速频率扫描方式时域波形图如图1所示.图1匀速频率扫描时域波形图Fig.1 The even frequencysweeping time domain waveform 图1中curve1 为匀速频率扫描的频率的时域波形曲线.在 扫描到频率的最高点和最低点(也即频率的拐点)时刻,瞬时频率变化率产生突跳,影响了・3311・第52 卷第7期2012 年7月电讯技术Telecommunication Engineering Vol.52 No.7 July.

2012 收稿日期:2012 -

05 - 09;

修回日期:2012 -

06 -

11 接收端对扫描信号的捕获和锁定.本文是在直接数字合成技术的基础上进行频率扫描信号的合成.直 接数字合成频率扫描信号的主要参数有起始频率F

0、 终止频率F2 和扫描速率fv, 因此,信号的瞬时频率可以表示为F(t)= F0 + (F2 - F0) ・ f(t) ( 1) 式中,f( t) 决定扫描的规律,且满足在t=0时,f(t) =0;

在t=T时,f (t)= 1.在匀速扫描时,f (t)= fvt[

3 - 4] , 其中扫描的频率范围为fd, fd = F2 - F0. 匀速频率扫描的数学公式表示为f(t)= fvt, 扫描方向为正向-fvt, { 扫描方向为负向(2) 本文研究的平滑频率扫描方式的数学曲线图如图2所示.图2平滑扫描的数学曲线图Fig.2 The smooth frequencysweeping math curve waveform 在图2中的时间区间被划分为[0,to ] 、 [to,T] 和[T,te]3 个部分,其中[0,to ] 和[T,te ] 为匀速扫描部分,[to,T] 部分为本文研究的平滑频率扫描部分.假 设平滑频率扫描部分为一个二次曲线,平滑扫描的频率区间为[fd