一種延遲檢測裝置及其檢測方法
【專利摘要】本發明提供了一種延遲檢測裝置及其檢測方法，提供一種基于自發、自收的延遲檢測裝置及方法，啟動模塊接收外部控制，完成擴頻發送信號的觸發，產生一組經偽隨機碼擴頻編碼的信號，并產生計時標志；所述擴頻信號經射頻信道模塊耦合后的信號，送經A/D轉換電路，A/D轉換電路完成模/數轉換后送數字相關器，數字相關器完成信號捕獲，并生成相關峰；計算電路實時計算啟動標志和相關峰之間的時間，算出信號流經模塊的延遲。本發明可廣泛應用于有延遲估計的突發通信等系統，使延遲檢測具有自動化、自適應等優點，從而增強產品的批量裝備和使用特性，特別適合批量裝備產品的使用。
【專利說明】一種延遲檢測裝置及其檢測方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種延遲檢測裝置及其檢測方法，特別是涉及一種適用于突發通信中 參數自檢和信號處理中的延遲檢測裝置及其檢測方法。

【背景技術】
[0002] 在二次雷達等突發通信系統中，越來越多產品需對流經信道的時間延遲進行精確 的檢測，獲取這些高精度的延遲時間，可以用來做相位補償、距離計算以及信道模塊的標 校，以增強產品探測，定位和使用維護功能。
[0003] 擴頻信號由于有其銳利的相關峰特性，可以精確的測量流過碼片的相位，常被用 來作為高精度測量的定標基線。
[0004] 二次雷達包括詢問機和應答機，每個產品又由射頻模塊和中頻處理模塊構成。如 圖1所示，結合產品的使用和信號處理的角度來看，設備自身的延遲包括信號發送延遲，射 頻/中頻延遲和同步處理延遲。發送延遲指發送信息的邊界與射頻包絡之間的延遲；射頻 /中頻延遲指濾波器等模擬器件造成的延遲；同步處理延遲指相關器引發的延遲，即CFAR， 這些延遲的總和就是流經產品的處理時間。目前，對這些延遲的測量主要有兩種方法。
[0005] -種是通過儀器設備完成，比如通過脈沖功率計，測量啟動脈沖和檢波脈沖之間 的時間，可以獲得信號發送延遲；通過信號源，編碼器，脈沖觸發器等設備，模擬接收信號， 通過測量觸發信號和同步相關峰之間的時間，就可以獲得射頻/中頻延遲和同步處理延 遲。通過儀器設備檢測時間延遲，不但操作流程繁瑣，而且檢測結果是基于特定環境，特定 的某一單機設備，因而不能滿足環境變化和批量裝備要求，自適應性差、使用起來誤差較 大。
[0006] 另外還有一種方式就通過經驗估計，把估計值帶入工程中進行試驗，經過多次迭 代修改，得出一個經驗值，最終應用工程中去。通過經驗值的方式，不但有大量的調試工作 要做，而且固定值難以適應于不同環境和不同單機的使用要求。
[0007] 總之，現有突發通信的檢測延遲的技術還沒有達到自動化、自適應和高精度的水 平。現在的電子裝備都要求有自檢功能，同時，技術發展趨勢還要求檢測手段要趨向于智能 化，檢測結果要具有普適性，能適應不同環境、不同裝備。


【發明內容】

[0008] 本發明要解決的技術問題是提供一種工作量小，適應性強的延遲檢測裝置及其檢 測方法。
[0009] 本發明采用的技術方案如下：一種延遲檢測裝置，其特征在于：包括射頻信道模 塊和中頻處理模塊；所述射頻模塊包括收發耦合電路；所述中頻處理模塊包括依次相連的 A/D轉換電路、數字相關器、計算模塊和啟動模塊；所述啟動模塊又分別與外部控制接口和 收發耦合電路相連；所述收發耦合電路又與A/D轉換電路相連。
[0010] 作為優選，所述耦合電路通過調整收發隔離度實現。
[0011] 作為優選，所述耦合電路到接收支路的信號強度不小于_55dBm。
[0012] 作為優選，所述A/D轉換電路采樣位數不小于12位。
[0013] 基于上述延遲檢測裝置的延遲檢測方法，其特征在于：具體方法步驟為：步驟一、 啟動模塊接收外部控制，完成擴頻發送信號的觸發，產生一組經偽隨機碼擴頻編碼的信號， 并產生計時標志；步驟二、所述擴頻信號經射頻信道模塊耦合后的信號，送經A/D轉換電 路，A/D轉換電路完成模/數轉換后送數字相關器，數字相關器完成信號捕獲，并生成銳利 的相關峰；步驟三、計算電路實時計算啟動標志和相關峰之間的時間，從而可以準確算出信 號流經模塊的延遲。
[0014] 作為優選，所述相關器采用了相關的匹配濾波器算法。
[0015] 作為優選，采用統計平均法進行延遲檢測，具體方法步驟為：a、設定總的檢測次數 N ;b、啟動測量，讓啟動模塊開始運行；c、讀取測量時間tn并進行累加為總的測量時間t，并 對實際測量次數η進行加1 ;d、判斷統計測量次數η是否大于等于N，是則進入下一步，否則 執行第二步；e、計算統計延遲tDelay=t/n。
[0016] 作為優選，所述采用統計平均法進行延遲檢測的方法步驟還包括：步驟a中設置 有效信號檢測超時時間，步驟b之后，判斷檢測時間是否超時，是則執行步驟e，否則執行步 驟c。
[0017] 作為優選，所述采用統計平均法進行延遲檢測的方法步驟還包括：在步驟c中，判 斷測量時間t n值是否為0,是則總的測量時間t和實際測量次數η不進行累加。
[0018] 與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明可廣泛應用于有延遲估計的突發 通信等系統，使延遲檢測具有自動化、自適應等優點，從而增強產品的批量裝備和使用特 性，特別適合批量裝備產品的使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為信號延遲產生機理及分布圖。
[0020] 圖2為本發明其中一實施例的裝置結構圖。
[0021] 圖3為本發明其中一實施例的采用統計平均法進行延遲檢測的方法流程圖。
[0022] 圖4為本發明其中一具體實施例的典型應用圖。

【具體實施方式】
[0023] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不 用于限定本發明。
[0024] 本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖）中公開的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或者具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征 只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0025] 如圖2所示，一種延遲檢測裝置，包括射頻信道模塊和中頻處理模塊；所述射頻模 塊包括收發耦合電路；所述中頻處理模塊包括依次相連的A/D轉換電路、數字相關器、計算 模塊和啟動模塊；所述啟動模塊又分別與外部控制接口和收發耦合電路相連；所述收發耦 合電路又與A/D轉換電路相連。整個設備裝置可以接受外部控制，根據需要自動完成信號 延遲的檢測。
[0026] 本發明檢測過程采用了自發、自收閉環通信。收發耦合電路產生通過接收支路的 射頻信號的泄露信號，確保能形成自發、自收并產生相關峰，信號電平的大小由A/D轉換電 路的采樣位數來決定。
[0027] 在本具體實施例中，所述耦合電路通過調整收發隔離度實現，實現方便，成本低。
[0028] 在本具體實施例中，所述耦合電路到接收支路的信號強度不小于_55dBm。
[0029] 在本具體實施例中，所述A/D轉換電路采樣位數不小于12位。
[0030] 基于上述延遲檢測裝置的延遲檢測方法，具體方法步驟為：步驟一、中頻處理模塊 的啟動模塊接收外部控制，完成擴頻發送信號的觸發，產生一組經偽隨機碼擴頻編碼的信 號，并產生計時標志，通過DDS芯片送出激勵信號；步驟二、所述擴頻信號經射頻信道模塊 耦合后的小信號，送經A/D轉換電路，A/D轉換電路完成模/數轉換后送數字相關器，數字 相關器完成信號捕獲，并生成銳利的相關峰；步驟三、計算電路實時計算啟動標志和相關峰 之間的時間，從而可以準確算出信號流經模塊的延遲。
[0031] 在本具體實施例中，所述相關器采用了相關的匹配濾波器算法，能對偽隨機信號 進行快速捕獲，相關峰晃動值要小于1/4個碼片周期。
[0032] 如圖2所示，從圖2中可以看出"自發"信號啟動后，發射延遲主要在中頻和射頻 模塊產生，是發送信息的邊界與射頻包絡之間的延遲；射頻/中頻延遲是"自收"信號流經 兩個模塊產生的延遲，主要是信道中的濾波器的延遲；同步處理延遲，是對"自收"信號的處 理延遲，由于在本具體實施例中采用了匹配濾波器，可以實時捕獲，中間的運算時鐘可以通 過計算扣除。通過這一機理的分析，可以對自發、自收有深刻理解，不確定、不好測的延遲只 有前兩種。然而通過本具體實施例構建的這種自動檢測延遲裝置，在外部觸發下，不但可以 自動地對每一個設備都測一個準確延遲，而且還可以對應于不同環境進行測量，解決了器 件延遲隨溫度變化的難題。
[0033] 如圖3所示，在本具體實施例中，采用統計平均法進行延遲檢測，具體方法步驟 為：a、設定總的檢測次數N ;b、啟動測量，讓啟動模塊開始運行；c、讀取測量時間tn并進行 累加為總的測量時間t，并對實際測量次數η進行加1 ;d、判斷統計測量次數η是否大于等 于Ν，是則進入下一步，否則執行第二步；e、計算統計延遲tDelay=t/n。通過多次測試，最后統 計平均，可以提商精度。
[0034] 其中，可以根據實際情況敲定總的檢測次數N的值。該程序流程可通過MCU等控 制器實現，也可以通過FPGA設計一個狀態機，融合在計算模塊里實現。
[0035] 在本具體實施例中，所述采用統計平均法進行延遲檢測的方法步驟還包括：步驟 a中設置有效信號檢測超時時間，步驟b之后，判斷檢測時間是否超時，是則執行步驟e，否 則執行步驟c。設置超時時間，防止程序意外情況不能檢測到有效信號時，能夠正常退出。
[0036] 在本具體實施例中，所述采用統計平均法進行延遲檢測的方法步驟還包括：在步 驟c中，判斷測量時間t n值是否為0,是則時間無效，總的測量時間t和實際測量次數η不 進行累加。
[0037] 如圖4所示，是本發明的一個典型應用。在實際應用中，很多地方需要進行測距， 該圖說了在二次雷達中如何應用此方法測距。二次雷達的使用流程是：詢問機發出詢問編 碼信號，應答機接收詢問信號，正確譯碼后，應答機會發出應答編碼信號，詢問機接收應答 信號并譯碼。通過此流程，可以應用本發明裝置或發明，由圖中信號流向可知，詢問機能測 試的總延遲為：

【權利要求】
1. 一種延遲檢測裝置，其特征在于：包括射頻信道模塊和中頻處理模塊；所述射頻模 塊包括收發耦合電路；所述中頻處理模塊包括依次相連的A/D轉換電路、數字相關器、計算 模塊和啟動模塊；所述啟動模塊又分別與外部控制接口和收發耦合電路相連；所述收發耦 合電路又與A/D轉換電路相連。
2. 根據權利要求1所述的延遲檢測裝置，其特征在于：所述耦合電路通過調整收發隔 尚度頭現。
3. 根據權利要求1或2所述的延遲檢測裝置，其特征在于：所述耦合電路到接收支路 的信號強度不小于_55dBm。
4. 根據權利要求3所述的延遲檢測裝置，其特征在于：所述A/D轉換電路采樣位數不 小于12位。
5. 基于上述延遲檢測裝置的延遲檢測方法，其特征在于：具體方法步驟為：步驟一、啟 動模塊接收外部控制，完成擴頻發送信號的觸發，產生一組經偽隨機碼擴頻編碼的信號，并 產生計時標志；步驟二、所述擴頻信號經射頻信道模塊耦合后的信號，送經A/D轉換電路， A/D轉換電路完成模/數轉換后送數字相關器，數字相關器完成信號捕獲，并生成相關峰； 步驟三、計算電路實時計算啟動標志和相關峰之間的時間，算出信號流經模塊的延遲。
6. 根據權利要求5所述的延遲檢測方法，其特征在于：所述相關器采用了相關的匹配 濾波器算法。
7. 根據權利要求5或6所述的延遲檢測方法，其特征在于：采用統計平均法進行延遲 檢測，具體方法步驟為：a、設定總的檢測次數N ;b、啟動測量，讓啟動模塊開始運行；c、讀取 測量時間tn并進行累加為總的測量時間t，并對實際測量次數η進行加1 ;d、判斷統計測量 次數η是否大于等于N，是則進入下一步，否則執行第二步；e、計算統計延遲tDelay=t/n。
8. 根據權利要求7所述的延遲檢測方法，其特征在于：所述采用統計平均法進行延遲 檢測的方法步驟還包括：步驟a中設置有效信號檢測超時時間，步驟b之后，判斷檢測時間 是否超時，是則執行步驟e，否則執行步驟c。
9. 根據權利要求8所述的延遲檢測方法，其特征在于：所述采用統計平均法進行延遲 檢測的方法步驟還包括：在步驟c中，判斷測量時間&值是否為0,是則總的測量時間t和 實際測量次數η不進行累加。
【文檔編號】H04B17/00GK104092504SQ201410348544
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2014年7月22日
【發明者】張洪波 申請人:四川九洲電器集團有限責任公司