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一种基于FFT、IFFT频域滤波的信号切片与重叠计算的相位解调方法 

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摘要:本发明公开了一种基于FFT、IFFT频域滤波的信号切片与重叠计算的相位解调方法,包括通过FFT后在频域上置零不需要的频率成分,实现高效的数字滤波;利用频域复数乘法和IFFT获得正交信号对;利用数据切片,重叠计算和解调结果重组极大地抑制了FFT算法存在的“端点效应”,从而实现相位解调。本发明解调流程中不需要传统的数字滤波即可消除信号中的不必要频率成分,并获得正交信号对;可通过多个FFTIFFT模块并行计算的方法,极大地提高计算的效率,不仅适用于离线情况下的相位解调,同样可以在数字处理器,例如FPGA上进行实时相位解调;灵活性高,可针对特定的应用背景,设置不同的数据切片长度以加速相位解调过程。

主权项:1.一种基于FFT、IFFT频域滤波的信号切片与重叠计算的相位解调方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:步骤一、对模拟外差干涉信号进行数字采样,采样率须满足:fs2·BW其中,BW为信号带宽,且有:BW=22vpλ+fv步骤二、对采样的数字信号进行重叠切片,原始的数据为连续的一维数字信号,将一维数据切片成适合进行FFT的片段,数据长度必须为2N,其中N为正整数,并设定相关参数如下:p1=2N-2Nm+1;p2=p1–1;p3=p1;p4=2N-p2-1;p5=2N-p1+12;p6=2N+1-p5;其中m一般取2,4,8,16,当m=4,N=8时则第1个数据片段为原数据的1~256,第2个数据片段为原数据的192~447;第3数据片段为原数据的383~638;第i个数据片段为原数据的191*i-190~191*i+65;步骤三、对每个切片的数据进行FFT,得到相应的频域结果,然后根据实际滤波需求在频域对不需要的频率成分进行置零;步骤四、将步骤3得到的频域结果的前半段乘以复数i;对步骤3得到的频域结果的后半段乘以复数-i;步骤五、对步骤3得到的结果进行IFFT得到经过频域滤波后的外差干涉信号SIND;对步骤4得到的结果进行IFFT,得到外差干涉信号的正交分量COSD;步骤六、数字处理器同步产生SIND和COSD的参考信号SINR与COSR,其中参考信号SINR与COSR均为数据长度为2N的正、余弦信号,其频率与外差干涉信号的中心频率相同;步骤七、对步骤六得到的SIND,COSD,SINR,COSR做如下处理: 将经过处理得到信号SIND-R和COSD-R进行反正切计算和相位展开: 其中,kπ是一个附加相位,k的值是一个整数;步骤八、将步骤七得到的解调相位的数据片段进行重组处理,每个数据片段的长度均为2N,对解调结果“掐头去尾”,即只取每个数据片段的p5~p6部分数据,N=8,即丢弃1~32及225~256的数据,只取33~224共192个数据,将对应的数据片段进行拼接计算;步骤九、对完整的解调相位进行适当地CIC抽取滤波以降低数据率,并再经过数字低通滤波器滤除不必要的高频成分。

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权利要求:

百度查询: 中国计量科学研究院 北京航空航天大学 一种基于FFT、IFFT频域滤波的信号切片与重叠计算的相位解调方法

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