本發(fā)明涉及一種基于信噪比統(tǒng)計(jì)的相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)的數(shù)字信號(hào)處理方法。

背景技術(shù)：

激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)是一種通過探測(cè)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的散射光特性來獲取目標(biāo)相關(guān)信息的主動(dòng)式的現(xiàn)代光學(xué)遙感技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)氣象雷達(dá)，激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)可以直接對(duì)大氣風(fēng)速進(jìn)行遙感測(cè)量。相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)利用基本的光學(xué)相干原理實(shí)現(xiàn)速度的高精度測(cè)量，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是目前低空域測(cè)風(fēng)系統(tǒng)的首選方案。相干多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)通常會(huì)采用周期圖最大值法(PM)提取散射信號(hào)的多普勒頻移(對(duì)應(yīng)風(fēng)速)信息。由于噪聲和相干效率的影響,個(gè)別散射信號(hào)會(huì)出現(xiàn)信噪比(SNR)突然降低的情況,從而導(dǎo)致系統(tǒng)的探測(cè)概率降低,影響系統(tǒng)整體的探測(cè)性能。為了解決個(gè)別散射信號(hào)多普勒頻移的錯(cuò)誤估計(jì)問題,現(xiàn)有技術(shù)提出了一種新的非線性自適應(yīng)多普勒頻移估計(jì)方法。該方法利用風(fēng)速的連續(xù)性,標(biāo)定錯(cuò)誤信號(hào),并自適應(yīng)地利用強(qiáng)信噪比區(qū)域的多普勒頻移統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來彌補(bǔ)信噪比變差而出現(xiàn)的估計(jì)錯(cuò)誤。在激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)與大氣存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況下，散射信號(hào)攜帶了多普勒頻移信息，通常情況下通過分析多普勒頻移量，就可以解算出徑向空速。為激光多普勒測(cè)速按照探測(cè)方式分為直接探測(cè)和相干探測(cè)兩種，直接探測(cè)方式利用光學(xué)鑒頻器直接分析大氣分子或者氣溶膠后向散射信號(hào)， 獲取風(fēng)場(chǎng)引起的多普勒頻移。直接探測(cè)需借助鑒頻器檢測(cè)多普勒頻譜的頻移，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。激光相干測(cè)速則是將原始激光分為出射光和本振光兩束信號(hào)，將接收到的氣溶膠后向散射信號(hào)和穩(wěn)定的本地振蕩光進(jìn)行混頻，獲取信號(hào)的多普勒頻移。系統(tǒng)將出射光發(fā)射到大氣中，并收集與大氣成分發(fā)生散射后，頻率已經(jīng)發(fā)生變化的后向散射信號(hào)，將散射信號(hào)與本振光混頻后輸入探測(cè)器，由探測(cè)器得到兩者的差頻信息，該差頻信息即為多普勒頻移。一般可以根據(jù)多普勒頻移與運(yùn)動(dòng)物體速度間的關(guān)系，可以推導(dǎo)出物體的運(yùn)動(dòng)速度。由于系統(tǒng)接收到的大氣回波信號(hào)非常微弱，為了提高系統(tǒng)信噪比，需要對(duì)大氣回波信號(hào)進(jìn)行頻譜累加，獲得累加后的功率譜，才能實(shí)現(xiàn)信號(hào)多普勒頻移的提取。

相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)的光電探測(cè)器接收到的時(shí)域信號(hào)可以視為多普勒頻移信號(hào)與白噪聲信號(hào)的合成。在大多數(shù)情況下多普勒頻移信號(hào)是一個(gè)零均值圓型復(fù)數(shù)高斯隨機(jī)過程，由于后向散射信號(hào)的強(qiáng)度非常微弱，因此大多數(shù)情況下特征頻率信號(hào)都被湮沒在白噪聲信號(hào)中。目前常用的提高信噪比方法是在相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)的預(yù)處理組件中，對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換得到頻域信號(hào)后對(duì)功率譜密度圖或周期圖進(jìn)行累加平均，將完成了累加平均的頻譜信號(hào)發(fā)送給速度解算組件進(jìn)行后續(xù)處理。累加平均后多普勒頻移信號(hào)的信噪比雖然得到了增強(qiáng)，但平均后的頻譜信號(hào)僅具有幅頻特性，不便于對(duì)風(fēng)場(chǎng)特征進(jìn)行進(jìn)一步分析；而在由于大氣成分原因造成后向散射信號(hào)強(qiáng)度過弱的情況下，飽和的探測(cè)器將在特定頻率形成頻率尖峰，不利于特征頻率信號(hào)的識(shí)別；另外，在激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)探測(cè)范圍內(nèi)存在其它干擾物體的情況下，由于干擾物體的激光反射信號(hào)大于后向散射信號(hào)，因此同樣被增強(qiáng)的干擾信號(hào)也將對(duì)特征頻率信號(hào)的識(shí)別帶來困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，消耗硬件計(jì)算資源少，利于實(shí)現(xiàn)全流水線運(yùn)算，能夠提高系統(tǒng)處理速度，并能降低多普勒頻移信號(hào)識(shí)別難度，解決目前相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)抗干擾能力差問題的多普勒頻移信號(hào)處理系統(tǒng)。

本發(fā)明的上述目的可以通過以下措施來得到：一種增強(qiáng)相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)多普勒頻移信號(hào)信噪比的預(yù)處理系統(tǒng)，包括：設(shè)置在相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)中的光電探測(cè)器1、信號(hào)累加組件3，信號(hào)預(yù)處理組件2和速度解算組件4，其特征在于，光電探測(cè)器1接受光信號(hào)后產(chǎn)生表現(xiàn)形式為電壓的模擬時(shí)域信號(hào),將接收到的模擬時(shí)域信號(hào)送入信號(hào)預(yù)處理組件2進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換，將時(shí)頻轉(zhuǎn)換為頻域單幀周期圖，得到反映幅頻特性的單幀周期圖信號(hào)，并對(duì)單幀周期圖進(jìn)行峰值判定，將行峰值判定得到的單幀布爾圖信號(hào)送入信號(hào)累加模塊進(jìn)行邏輯運(yùn)算，以降低多普勒頻移信號(hào)的識(shí)別難度，通過對(duì)激光回波信號(hào)的頻域特性進(jìn)行分析和計(jì)算，得到體現(xiàn)回波信號(hào)信噪比特性的頻域信息；信號(hào)累加模塊將邏輯運(yùn)算后的單幀布爾圖信號(hào)轉(zhuǎn)換為無符號(hào)整型數(shù)據(jù)并進(jìn)行逐幀累加，生成體現(xiàn)頻域幅值特性的累加功率譜圖和體現(xiàn)頻域信噪比特性的累加概率譜圖，并能夠用于辨識(shí)特征頻率信號(hào)的累加功率譜和累加概率譜圖送入發(fā)送模塊3311整合為一組數(shù)據(jù)，輸出到速度解算組件4基于信噪比統(tǒng)計(jì)進(jìn)行后續(xù)處理，完成多普勒頻移信號(hào)的預(yù)處理全過程。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明采用光電探測(cè)器1、信號(hào)累加組件3，信號(hào)預(yù)處理組件2和速度解算組件4組成預(yù)處理系統(tǒng)，統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)體現(xiàn)頻域幅值特性的累加功率譜圖和體現(xiàn)頻域信噪比特性的累加概率譜圖。

消耗硬件計(jì)算資源少，利于實(shí)現(xiàn)全流水線運(yùn)算。本發(fā)明采用由高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和FPGA電路組成的信號(hào)預(yù)處理組件，在將時(shí)域信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換為頻域單幀周期圖后，對(duì)單幀周期圖進(jìn)行峰值判定得到單幀布爾圖信號(hào)，通過對(duì)單幀周期圖和單幀布爾圖信號(hào)進(jìn)行分別累加，得到體現(xiàn)頻域幅值特性的累加功率譜圖和體現(xiàn)頻域信噪比特性的累加概率譜圖，通過對(duì)激光回波信號(hào)的頻域特性進(jìn)行分析和計(jì)算，消耗硬件計(jì)算資源少，得到體現(xiàn)回波信號(hào)信噪比特性的頻域信息，利于實(shí)現(xiàn)全流水線運(yùn)算。相比于現(xiàn)有信號(hào)處理方法，僅需要在FPGA電路中增加少量邏輯運(yùn)算和累加電路。

能夠提高系統(tǒng)處理速度，并能降低多普勒頻移信號(hào)識(shí)別難度。本發(fā)明采用信號(hào)累加模塊將邏輯運(yùn)算后的單幀布爾圖信號(hào)轉(zhuǎn)換為無符號(hào)整型數(shù)據(jù)并進(jìn)行逐幀累加，生成體現(xiàn)頻域幅值特性的累加功率譜圖和體現(xiàn)頻域信噪比特性的累加概率譜圖，不僅提高了系統(tǒng)的處理速度，降低了多普勒頻移信號(hào)識(shí)別難度，而且由于概率譜圖的構(gòu)成較累加周期圖更為簡(jiǎn)單，使得速度解算組件能夠從中輕松的提取出特征頻率信號(hào)。另外，概率譜圖通過對(duì)逐幀頻譜信號(hào)的信噪比分析得到了回波信號(hào)的信噪比特性，從中可以分析出探測(cè)信號(hào)的物理特性，為干擾信號(hào)的識(shí)別提供依據(jù)，進(jìn)一步降低多普勒頻移信號(hào)的識(shí)別難度，解決目前相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)抗干擾能力差的問題。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利于實(shí)現(xiàn)全流水線運(yùn)算，提高系統(tǒng)處理速度。

本發(fā)明中的各項(xiàng)參數(shù)如傅立葉變換點(diǎn)數(shù)和累加次數(shù)可以很方便地根據(jù)相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)信號(hào)的精度需求進(jìn)一步擴(kuò)充。

附圖說明

圖1是增強(qiáng)相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)多普勒頻移信號(hào)信噪比的預(yù)處理系統(tǒng)原理示意圖。

圖2是圖1信號(hào)預(yù)處理組件與信號(hào)累加組件構(gòu)成的FPGA電路的信號(hào)運(yùn)算原理示意圖。

圖3是單幀時(shí)域信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換的波形示意圖。

圖4是圖3峰值判定模塊并聯(lián)上路信號(hào)的運(yùn)算原理圖。

圖5是圖3峰值判定模塊并聯(lián)下路信號(hào)的運(yùn)算原理圖。

圖6根據(jù)單幀周期圖信號(hào)求單幀布爾圖信號(hào)的波形示意圖。

圖7是圖6由單幀布爾圖信號(hào)疊加得到累加概率譜圖的波形示意圖。

圖中：1光電探測(cè)器，2信號(hào)預(yù)處理組件，3信號(hào)累加組件，4速度解算組件，31高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，32數(shù)字時(shí)域信號(hào)，33FPGA電路，3301浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，3302傅立葉變換模塊，3303周期圖計(jì)算模塊，3304單幀周期圖信號(hào)，3305第一信號(hào)累加模塊1，3306累加功率譜圖，3307峰值判定模塊，33071數(shù)值比較器，33072非門，33073或非門，3308單幀布爾圖信號(hào)，3309第二信號(hào)累加模塊，3310累加概率譜圖，3311發(fā)送模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

參閱圖1。在以下描述的實(shí)施例中，一種增強(qiáng)相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)多普勒頻移信號(hào)信噪比的預(yù)處理系統(tǒng)，包括：設(shè)置在相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)中的光電探測(cè)器1、信號(hào)預(yù)處理組件2、信號(hào)累加組件3和速度解算組件4，光電探測(cè)器1接受光信號(hào)后產(chǎn)生表現(xiàn)形式為電壓的模擬時(shí)域信號(hào),將接收到的模擬時(shí)域信號(hào)送入信號(hào)預(yù)處理組件2進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換，將頻轉(zhuǎn)換為頻域單幀周期圖，得到反映幅頻特性的單幀周期圖信號(hào)3304，并對(duì)單幀周期圖進(jìn)行峰值判定，將行峰值判定得到的單幀布爾圖信號(hào)送入信號(hào)累加模塊進(jìn)行邏輯運(yùn)算，以降低多普勒頻移信號(hào)的識(shí)別難度，通過對(duì)激光回波信號(hào)的頻域特性進(jìn)行分析和計(jì)算，得到體現(xiàn)回波信號(hào)信噪比特性的頻域信息；信號(hào)累加模塊將邏輯運(yùn)算后的單幀布爾圖信號(hào)轉(zhuǎn)換為無符號(hào)整型數(shù)據(jù)并進(jìn)行逐幀累加，生成體現(xiàn)頻域幅值特性的累加功率譜圖和體現(xiàn)頻域信噪比特性的累加概率譜圖，并能夠用于辨識(shí)特征頻率信號(hào)的累加功率譜和累加概率譜圖送入發(fā)送模塊3311整合為一組數(shù)據(jù)，輸出到速度解算組件4基于信噪比統(tǒng)計(jì)進(jìn)行后續(xù)處理，完成多普勒頻移信號(hào)的預(yù)處理全過程。所有的信號(hào)預(yù)處理過程都在信號(hào)預(yù)處理組件2內(nèi)進(jìn)行。

參閱圖2-圖5。信號(hào)預(yù)處理組件2包括高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路31和FPGA電路33，其中，高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路31的采樣頻率和采樣位寬由相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)應(yīng)用環(huán)境決定，當(dāng)相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)安裝在直升機(jī)等低速飛行器上以測(cè)量相對(duì)風(fēng)速時(shí)，采樣頻率應(yīng)不低于400MHz，采樣位寬應(yīng)不低于10bit。FPGA電路33包含順次串聯(lián)的浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3301、傅立葉變換模塊3302、周期圖計(jì)算模塊3303和并聯(lián)在周期圖計(jì)算模塊3303輸出端的峰值判定模塊3307其中，傅立葉變換模塊3302的變換點(diǎn)數(shù)為1024點(diǎn)。高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路31將接收到的模擬時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為整型數(shù)據(jù)并輸入所述的浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3301，浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3301將接收的整型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為單精度浮點(diǎn)數(shù)并輸入所述的傅立葉變換模塊3302，傅立葉變換模塊3302將依次接收到的數(shù)字信號(hào)按每1024個(gè)數(shù)字信號(hào)為一幀，依次進(jìn)行傅立葉變換得到該幀對(duì)應(yīng)的頻域信號(hào)，最終將頻域信號(hào)輸入所述的周期圖計(jì)算模塊3303，周期圖計(jì)算模塊3303將每一幀接收到的頻域信號(hào)的實(shí)部和虛部分別平方后相加并截取前512個(gè)點(diǎn)，得到反映幅頻特性的單幀周期圖信號(hào)3304，并同時(shí)輸出給所述的第一信號(hào)累加模塊3305和所述的峰值判定模塊3307，并循環(huán)重復(fù)上述過程。

第一信號(hào)累加模塊3305將接收到的單幀周期圖信號(hào)3304進(jìn)行逐幀累加，當(dāng)累加次數(shù)到達(dá)304次之后得到累加功率譜圖3306，將累加功率譜圖3306輸出到所述的發(fā)送模塊3311并將自身清零。峰值判定模塊3307對(duì)單幀周期圖信號(hào)3304內(nèi)的512個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行逐一分析，通過每一個(gè)頻率點(diǎn)與其相鄰兩點(diǎn)的幅值關(guān)系得到該點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度特性，得到反映單幀周期圖信號(hào)3304每個(gè)頻率點(diǎn)的信噪比特性的單幀布爾圖信號(hào)3308，最終將單幀布爾圖信號(hào)3308輸出到所述的第二信號(hào)累加模塊3309。第二信號(hào)累加模塊3309將接收到的單幀布爾圖信號(hào)3308轉(zhuǎn)換為32位無符號(hào)整型數(shù)據(jù)并進(jìn)行逐幀累加，當(dāng)累加次數(shù)到達(dá)304次之后得到累加概率譜圖3310，將累加概率譜圖3310輸出到所述的發(fā)送模塊3311并將自身清零。發(fā)送模塊3311在接收到累加功率譜圖3306和累加概率譜圖3310后，將其整合為一組數(shù)據(jù)并輸出到速度解算組件4，并循環(huán)重復(fù)上述過程。

信號(hào)累加組件3包括分別并聯(lián)在峰值判定模塊3307輸入端并聯(lián)回路上的第一信號(hào)累加模塊3305、并聯(lián)在峰值判定模塊3307輸出端并聯(lián)回路上的第二信號(hào)累加模塊3309和并聯(lián)在第一信號(hào)累加模塊3305與第二信號(hào)累加模塊3309輸出端并聯(lián)回路上的發(fā)送模塊3311，其中，第一信號(hào)累加模塊13305和第二信號(hào)累加模塊3309是采用移位寄存器和加法器來實(shí)現(xiàn)的。高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路31將模擬時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為以整型數(shù)據(jù)表達(dá)的數(shù)字時(shí)域信號(hào)32，并將其數(shù)字時(shí)域信號(hào)32送入FPGA電路33中的浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3301。經(jīng)高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路31模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字時(shí)域信號(hào)32，以每1024個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一組，送入圖3所示FPGA電路后，首先在浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3301的處理下，將數(shù)字時(shí)域信號(hào)的數(shù)據(jù)類型由整型轉(zhuǎn)換為單精度的數(shù)據(jù)類型；然后在傅立葉變換模塊3302的處理下進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換，將得到的1024點(diǎn)單精度復(fù)數(shù)信號(hào)送入周期圖計(jì)算模塊3303處理得到1024點(diǎn)單精度周期圖信號(hào)，并截取前512點(diǎn)，輸出512點(diǎn)周期圖信號(hào)，數(shù)據(jù)類型一組表現(xiàn)了當(dāng)前瞬間激光信號(hào)頻域能量特性的周期圖信號(hào)，該周期圖信號(hào)被稱為單幀周期圖信號(hào)3304。所述單幀周期圖信號(hào)3304同時(shí)輸出到第一信號(hào)累加模塊3305和峰值判定模塊3307，兩路單幀周期圖信號(hào)按圖2所示峰值判定模塊3307構(gòu)成的并聯(lián)回路的方位分為上路信號(hào)和下路信號(hào)。為了便于展示，圖中僅取了峰值判定模塊3307工作的信號(hào)波形圖，前64個(gè)點(diǎn)的波形信息。

上路信號(hào)經(jīng)第一信號(hào)累加模塊3305逐幀接收單幀周期圖信號(hào)3304并且進(jìn)行累加，當(dāng)累加次數(shù)達(dá)到304次之后，將單幀周期圖信號(hào)疊加得到圖4所示的累加功率譜圖3306的累加結(jié)果輸出到發(fā)送模塊3311，并將第一信號(hào)累加模塊3305自身內(nèi)部的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)清零，開始下一個(gè)累加周期。累加結(jié)果稱為累加功率譜圖3306，其第一信號(hào)累加模塊3305累加結(jié)果產(chǎn)生的累加功率譜圖3306相比單幀周期圖信號(hào)3304在信噪比上提高了24.8dB，相當(dāng)于25dB。

下路信號(hào)經(jīng)第二信號(hào)累加模塊3309逐幀接收單幀布爾圖信號(hào)3308并且將其單幀布爾圖信號(hào)轉(zhuǎn)換為32位無符號(hào)整型數(shù)據(jù)進(jìn)行累加，當(dāng)累加次數(shù)達(dá)到304次之后將累加結(jié)果輸出到發(fā)送模塊3311并將第二信號(hào)累加模塊3309自身內(nèi)部的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)清零，開始下一個(gè)累加周期。所述累加結(jié)果稱為累加概率譜圖3310。所述累加概率譜圖3310展示的是信號(hào)頻譜中每一個(gè)頻率點(diǎn)在該范圍內(nèi)的強(qiáng)弱程度在時(shí)域范圍內(nèi)的統(tǒng)計(jì)，累加概率譜圖3310不直接給出信號(hào)的幅值，而是給出特定信號(hào)的信噪比。

在所述的累加概率譜圖3310中，視為高斯白噪聲的背景噪聲的信噪比統(tǒng)計(jì)期望是累加次數(shù)的1/3。由于累加次數(shù)為304次，因此背景噪聲的統(tǒng)計(jì)期望為304乘以1/3，即101。疊加在背景噪聲中的弱信號(hào)信噪比統(tǒng)計(jì)期望將略高于101，而強(qiáng)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)期望將顯著高于101。因此累加概率譜圖3310能夠用于辨識(shí)特征頻率信號(hào)的頻率值以及信號(hào)類型。

上路信號(hào)和下路信號(hào)處理完成后，由相同的304幀單幀周期圖信號(hào)3304生成的累加功率譜圖3306和累加概率譜圖3310同時(shí)輸入發(fā)送模塊3311。發(fā)送模塊3311將累加功率譜圖3306和累加概率譜圖3310進(jìn)行組合，得到一組1024點(diǎn)的32位數(shù)據(jù)，即獲得累加功率譜和概率譜圖。這樣就完成了信號(hào)預(yù)處理的全過程。

圖5所示峰值判定模塊3307內(nèi)部包含兩個(gè)數(shù)值比較器33071，一個(gè)非門33072和一個(gè)或非門33073。在下路信號(hào)中，峰值判定模塊3307根據(jù)傅立葉變換模塊3302截取前512個(gè)點(diǎn)組成單幀周期圖信號(hào)3304，將其512個(gè)點(diǎn)按照信號(hào)排列順序，由第2個(gè)點(diǎn)到第511個(gè)點(diǎn)依次將該點(diǎn)和其前后兩個(gè)點(diǎn)，即第n-1，n，n+1個(gè)點(diǎn)，輸入峰值判定模塊3307中，峰值判定模塊3307，其對(duì)每一個(gè)點(diǎn)相對(duì)于其前后兩個(gè)點(diǎn)的數(shù)值大小進(jìn)行比較，根據(jù)單幀周期圖信號(hào)求單幀布爾圖信號(hào)的波形。當(dāng)每一個(gè)點(diǎn)，即第n點(diǎn)大于其前后兩個(gè)點(diǎn)：第n-1，n+1點(diǎn)時(shí)，峰值判定模塊3307輸出布爾值1，反之，則輸出布爾值0。當(dāng)?shù)趎-1個(gè)點(diǎn)的數(shù)值大于等于第n個(gè)點(diǎn)或者當(dāng)?shù)趎個(gè)點(diǎn)的數(shù)值大于等于第n+1個(gè)點(diǎn)時(shí)，數(shù)值比較器33071輸出布爾值1，反之，則輸出布爾值0。對(duì)于由512個(gè)點(diǎn)組成的單幀周期圖信號(hào)3304，峰值判定模塊3307對(duì)第1個(gè)點(diǎn)和第512個(gè)點(diǎn)不進(jìn)行判定，直接輸出布爾值0，對(duì)剩余510個(gè)點(diǎn)進(jìn)行逐一判定，輸出每一個(gè)點(diǎn)的強(qiáng)度信息，最后得到由512個(gè)點(diǎn)組成的單幀布爾圖信號(hào)3308。