多通道信號脈壓時分復用裝置製造方法

2023-05-31 21:38:51

多通道信號脈壓時分復用裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多通道信號脈壓時分復用裝置，通過採樣數據緩存模塊對和路、俯仰和方位通道IQ解調後的六路採樣數據進行緩存；時分復用控制器按照不同時間段把緩存後的採樣數據依次送至脈壓處理模塊，由所述脈壓處理模塊根據脈壓模式選擇不同的脈壓方式進行處理；最後進行數據拼接寫入緩存中，所述脈壓數據緩存模塊把脈壓後的數據存儲到相應的地址空間，實現多通道信號脈壓時分復用，供DSP讀取以完成相參積累處理。本實用新型的採樣數據緩存模塊，採用並行處理方式，提高了數據處理吞吐量；時分復用脈壓處理降低了資源佔用率；最後緩存脈壓後的數據，提高了DSP讀取數據的速度和跨時鐘域的隔離度。
【專利說明】多通道信號脈壓時分復用裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型所涉及的是微波雷達領域中一種基於多通道信號脈壓時分復用技術的系統，特別適用於微波雷達跟蹤目標的情況下。
【背景技術】
[0002]微波雷達跟蹤目標時，需要對和路、俯仰和方位通道進行脈壓處理，每個通道包含IQ兩路數據。目前國內採用FPGA並行處理技術，它的缺點是佔用大量的邏輯資源，需要六個相同的脈衝壓縮模塊才能完成上述多通道處理。在晶片選型時必須使用大容量FPGA，限制了信號處理機在彈載星載微波雷達中對一些對結構尺寸和功耗有要求的領域應用。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於避免上述【背景技術】中的不足之處而提供一種多通道脈壓時分復用系統，解決了 FPGA系統資源有限與數據處理吞吐量大之間的矛盾，降低資源佔有率，提高了可靠度，非常適合在結構緊湊和低功耗的微波雷達中使用該技術。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是提供一種多通道信號脈壓時分復用裝置，用於雷達接收處理系統；所述雷達接收處理系統的天線接收雷達回波信號，高頻頭把高頻信號解調後送給接收機，接收機會對和路、方位和俯仰通道進行IQ解調，最後通過所述多通道信號脈壓時分復用裝置完成脈壓處理，以便DSP處理完成相參積累和目標檢測；
[0005]所述多通道信號脈壓時分復用裝置包含信號連接的:採樣數據緩存模塊、時分復用控制器、脈壓處理模塊和脈壓數據緩存模塊；
[0006]所述採樣數據緩存模塊對和路、俯仰和方位通道IQ解調後的六路採樣數據進行緩存；所述時分復用控制器按照不同時間段把緩存後的採樣數據依次送至脈壓處理模塊，由所述脈壓處理模塊根據脈壓模式選擇不同的脈壓方式進行處理；所述脈壓數據緩存模塊把脈壓後的數據存儲到相應的地址空間，實現多通道信號脈壓時分復用。
[0007]可選地，所述採樣數據緩存模塊進一步包含:
[0008]六片雙口 RAM分別存儲六路採樣數據；
[0009]時間控制模塊以其接收到的同步脈衝為基準，並根據接收到的採樣時間，將特定時刻的採樣數據輸送至相應的雙口 RAM進行存儲；
[0010]地址產生模塊信號連接至各個雙口 RAM，把要存儲的採樣數據寫入相應的地址空間。
[0011]可選地，所述時分復用控制器進一步包含信號連接的:時分控制模塊和數據選通模塊；所述時分控制模塊輸出時分控制信號至數據選通模塊，以控制所述數據選通模塊選擇相應通道的採樣數據並輸送給脈壓處理模塊。
[0012]可選地，所述脈壓處理模塊進一步包含信號連接的:脈壓模式控制模塊、數據選通模塊、近距脈壓模塊、中距脈壓模塊和遠距脈壓模塊；
[0013]所述脈壓模式控制模塊根據脈壓模式選擇不同的脈壓，並輸出脈壓模式選擇控制信號給數據選通模塊，以控制所述數據選通模塊將讀取的緩存數據發送至相應的脈壓模塊；
[0014]所述近距脈壓模塊、中距脈壓模塊和遠距脈壓模塊，根據相應的脈壓模式，對不同的目標距離採用不同碼長的脈壓進行處理，完成不同的脈衝壓縮。
[0015]可選地，所述脈壓數據緩存模塊進一步包含:數據選通模塊，地址產生模塊和兩片雙口 RAM ;
[0016]所述數據選通模塊，根據其接收的通道狀態標誌，把脈壓數據分別送給兩片雙口RAM ;兩片雙口 RAM分別存儲和路、方位和俯仰通道的一路I數據和一路Q數據；所述地址產生模塊連接至各個雙口 RAM，把脈壓後的各路數據寫入相應的地址空間。
[0017]綜上所述，本實用新型所述多通道信號脈壓時分復用裝置中，首先緩存六路信號的AD採樣數據，包括和路、俯仰和方位通道的IQ六路數據；然後按照不同時間段分別送給脈壓處理模塊；最後進行數據拼接寫入緩存中，供DSP讀取以完成相參積累處理。
[0018]本實用新型帶來以下益處:
[0019]採樣數據緩存模塊，採用並行處理方式，提高了數據處理吞吐量；時分復用脈壓處理裝置，降低了資源佔用率；最後緩存脈壓後的數據，提高了 DSP讀取數據的速度和跨時鐘域的隔離度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是雷達接收處理系統的示意圖；
[0021]圖2是本實用新型中時分復用脈壓處理裝置的結構框圖；
[0022]圖3是本實用新型中採樣數據緩存模塊的結構框圖；
[0023]圖4是本實用新型中時分復用控制器的結構框圖；
[0024]圖5是本實用新型中脈壓處理模塊的結構框圖；
[0025]圖6是本實用新型中脈壓數據緩存模塊的結構框圖。
【具體實施方式】
[0026]圖1為雷達接收處理系統示意圖，天線接收雷達回波信號，高頻頭把高頻信號解調後送給接收機，接收機會對和路、方位和俯仰三路通道進行IQ解調，最後對得到的六路信號完成脈壓處理，以便DSP處理完成相參積累和目標檢測。
[0027]參照圖2、圖3、圖4、圖5和圖6，本實用新型在微波雷達多通道信號脈壓處理時採用時分復用脈壓處理裝置。
[0028]本實用新型包括如下模塊:
[0029]如圖2所示，根據數據流處理流程，共分為四個模塊，分別為:採樣數據緩存模塊10、時分復用控制器20、脈壓處理模塊30和脈壓數據緩存模塊40。本實用新型提及的所有模塊及其子模塊都能夠通過硬體方式實現，例如是使其中的某個或某些模塊集成為晶片、硬體組件，等等。
[0030]如圖3所示，採樣數據緩存模塊10接收來自接收機和路、俯仰和方位通道的IQ採樣數據，該採樣數據緩存模塊10包括三個子模塊，分別為:時間控制模塊11、地址產生模塊12和雙口 RAM.13。時間控制模塊11輸入信號有:採樣時間、同步脈衝、和路1、和路Q、方位1、方位Q、俯仰I和俯仰Q，以同步脈衝為基準，根據採樣時間把採樣數據送給雙口 RAM ；地址產生模塊12負責把要存儲的採樣數據寫入相應的地址空間；雙口 RAM.13負責存儲和路1、和路Q、方位1、方位Q、俯仰I和俯仰Q的採樣數據。
[0031]如圖4所示，時分復用控制器20包含兩個子模塊:時分控制模塊21和數據選通模塊22 ;時分控制模塊21，根據所述採樣數據緩存模塊10向其發送的採樣數據緩存完成標誌，來啟動時分控制功能，並把時分控制信號送給數據選通模塊22 ;數據選通模塊22負責把六路IQ採樣數據依次送給脈壓處理模塊30。
[0032]如圖5所示，脈壓處理模塊30包括脈壓模式控制模塊31、數據選通模塊32、近距脈壓模塊33、中距脈壓模塊34和遠距脈壓模塊35。脈壓模式控制模塊31根據脈壓模式選擇不同的脈壓，輸出脈壓模式選擇控制信號給數據選通模塊32 ;數據選通模塊32負責為讀取後的緩存數據選擇相應的脈壓；近距脈壓模塊33、中距脈壓模塊34和遠距脈壓模塊35針對不同的目標距離採用不同碼長的脈壓。
[0033]如圖6所示，脈壓數據緩存模塊40包括地址產生模塊41、數據選通模塊42和雙口RAM.43。地址產生模塊41根據通道狀體標誌輸出相應的地址信號送給雙口 RAM *43 ;數據選通模塊42根據通道狀態標誌把六路IQ數據送給相應的雙口 RAM.43中；雙口 RAM.43負責分別存儲脈壓後的I數據和Q數據。
[0034]圖3、圖4、圖5和圖6組合成為圖2，最終實現多通道信號脈壓時分復用。
[0035]儘管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
【權利要求】
1.一種多通道信號脈壓時分復用裝置，用於雷達接收處理系統；所述雷達接收處理系統的天線接收雷達回波信號，高頻頭把高頻信號解調後送給接收機，接收機會對和路、方位和俯仰通道進行IQ解調，最後通過所述多通道信號脈壓時分復用裝置完成脈壓處理，以便DSP處理完成相參積累和目標檢測； 其特徵在於，所述多通道信號脈壓時分復用裝置包含信號連接的:採樣數據緩存模塊(10)、時分復用控制器(20)、脈壓處理模塊(30)和脈壓數據緩存模塊(40); 所述採樣數據緩存模塊(10)對和路、俯仰和方位通道IQ解調後的六路採樣數據進行緩存；所述時分復用控制器(20)按照不同時間段把緩存後的採樣數據依次送至脈壓處理模塊(30)，由所述脈壓處理模塊(30)根據脈壓模式選擇不同的脈壓方式進行處理；所述脈壓數據緩存模塊(40)把脈壓後的數據存儲到相應的地址空間，實現多通道信號脈壓時分復用。
2.如權利要求1所述的多通道信號脈壓時分復用裝置，其特徵在於， 所述採樣數據緩存模塊(10)進一步包含: 六片雙口 RAM (13)分別存儲六路採樣數據； 時間控制模塊(11)以其接收到的同步脈衝為基準，並根據接收到的採樣時間，將特定時刻的採樣數據輸送至相應的雙口 RAM (13)進行存儲； 地址產生模塊(12)信號連接至各個雙口 RAM (13)，把要存儲的採樣數據寫入相應的地址空間。
3.如權利要求1所述的多通道信號脈壓時分復用裝置，其特徵在於， 所述時分復用控制器(20)進一步包含信號連接的:時分控制模塊(21)和數據選通模塊(22);所述時分控制模塊(21)輸出時分控制信號至數據選通模塊(22)，以控制所述數據選通模塊(22 )選擇相應通道的採樣數據並輸送給脈壓處理模塊(30 )。
4.如權利要求1所述的多通道信號脈壓時分復用裝置，其特徵在於， 所述脈壓處理模塊(30)進一步包含信號連接的:脈壓模式控制模塊(31)、數據選通模塊(32 )、近距脈壓模塊(33 )、中距脈壓模塊(34 )和遠距脈壓模塊(35 ); 所述脈壓模式控制模塊(31)根據脈壓模式選擇不同的脈壓，並輸出脈壓模式選擇控制信號給數據選通模塊(32)，以控制所述數據選通模塊(32)將讀取的緩存數據發送至相應的脈壓模塊； 所述近距脈壓模塊(33)、中距脈壓模塊(34)和遠距脈壓模塊(35)，根據相應的脈壓模式，對不同的目標距離採用不同碼長的脈壓進行處理，完成不同的脈衝壓縮。
5.如權利要求1所述的多通道信號脈壓時分復用裝置，其特徵在於， 所述脈壓數據緩存模塊(40)進一步包含:地址產生模塊(41)，數據選通模塊(42)和兩片雙口 RAM (43)； 所述數據選通模塊(42)，根據其接收的通道狀態標誌，把脈壓數據分別送給兩片雙口RAM (43);兩片雙口 RAM (43)分別存儲和路、方位和俯仰通道的一路I數據和一路Q數據；所述地址產生模塊(41)連接至各個雙口 RAM (43)，把脈壓後的各路數據寫入相應的地址空間。
【文檔編號】G01S7/32GK203519824SQ201320589071
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】張衡, 高媛, 衡燕, 江利中, 李雁斌 申請人:上海無線電設備研究所