师兄毕设--双滑动窗能量检测算法实现突发信号检测

Posted 2022-06-07 者乎之类的

通过双滑动窗法检测接收信号中的突发报文段，其中两个相邻的窗口在相对于接收信号滑动的过程中是相对静止的，当两个窗都处于噪声段或者都处于信号加噪声段时，前后两个窗内的能量比值Sn相对平坦。当信号加噪声开始滑入前窗W1时，W1中的能量一直增加，而W2仍处于噪声段，此时Sn的值逐渐上升，直到突发信号的开始部分都包含在W1中而信号加噪声段即将进入W2时，两个窗内的能量比值Sn到达一个峰值。继续接收信号时，信号加噪声段也开始滑入W2，Sn逐渐开始下降，直到W2也全部处于信号加噪声段时恢复平坦。因此，在双窗滑动的过程中，能量比值Sn会呈现一个三角波形，峰值位置为噪声与信号的交界位置，即为突发信号的起始位置。根据两个滑动窗内的信号能量比值超过判决门限Th的位置来得到突发报文的起始端和结束端的位置，提取出突发报文。
matlab程序

for i=1:len-2*L
    window1_energy(i)=sum(input_energy(i:i+L-1));
    window2_energy(i)=sum(input_energy(i+L:i+2*L-1));
    energy_r1(i)=window2_energy(i)/window1_energy(i);
    energy_r2(i)=window1_energy(i)/window2_energy(i);
end

verilog代码
由于FPGA中为时序信息，所以不能像matlab中一样有一个累加过程（如果，把信号进行延迟1位，2位，3位…然后累加将消耗太多资源。因此可以

begin
  window_A<=window_A+energy_IQ-energy_IQ_delay48;
  window_B<=window_B+energy_IQ_delay48-energy_IQ_delay4848;
 end

品，细品。

//为了避免结束端少几个符号
reg msg_end_flag_pre;//当结束端的峰值第一次到达阈值时置高位
always@(posedge clk)
 begin
  if(!rst)
   begin
    msg_end_flag_pre<=1'd0;
   end
  else if(peake_k>=valid_gate&&msg_valid_flag==1'b1)
   begin
    msg_end_flag_pre<=1'd1;
   end
  else if(msg_valid_flag==1'b0)
   begin
    msg_end_flag_pre<=1'd0;
   end
 end

always@(posedge clk)
 begin
  if(!rst)
   begin
    msg_valid_flag<=1'd0;
   end
  else if(peaks_k>=valid_gate)
   begin
    msg_valid_flag<=1'd1;
   end
  else if(peake_k<valid_gate&&msg_end_flag_pre==1'b1)
   begin
    msg_valid_flag<=1'd0;
   end
 end