CN101383691B - 宽带数字信道化测向器 - Google Patents

宽带数字信道化测向器 Download PDF

Info

Publication number
CN101383691B
CN101383691B CN2008101373155A CN200810137315A CN101383691B CN 101383691 B CN101383691 B CN 101383691B CN 2008101373155 A CN2008101373155 A CN 2008101373155A CN 200810137315 A CN200810137315 A CN 200810137315A CN 101383691 B CN101383691 B CN 101383691B
Authority
CN
China
Prior art keywords
speed
fpga
module
clock
sampling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008101373155A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101383691A (zh
Inventor
张文旭
司锡才
张春杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN2008101373155A priority Critical patent/CN101383691B/zh
Publication of CN101383691A publication Critical patent/CN101383691A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101383691B publication Critical patent/CN101383691B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明提供的是一种宽带数字信道化测向器。其组成包括了高速A/D、高速A/D、主FPGA、从FPGA、DSP、PLL时钟和时钟分配，两路中频信号分别输入高速A/D和高速A/D，采样后的数字信号送入主FPGA和从FPGA中进行数字化处理，主FPGA和从FPGA分别通过地址线、数据线与DSP互连，主FPGA与从FPGA之间通过数据传输线互连，主FPGA连接PLL时钟，PLL时钟连接时钟分配，时钟分配与高速A/D和高速A/D分别连接。本发明利用高速A/D完成对中频信号的采样，并采用并行交叉采样技术，用两路1GHz的A/D并行实现2GHz采样，瞬时带宽可达到1GHz，并利用两通道之间的相位差完成来波入射角度测量。

Description

宽带数字信道化测向器
(一)技术领域
本发明涉及的是一种信号处理装置。
(二)背景技术
对于宽频带测向系统来说，利用相位干涉仪原理进行测向是一种较为常用的测向方法。但传统的相位干涉仪测向系统采用的是模拟接收机，对于相位差的提取也是利用模拟鉴相器得到，测向精度受模拟器件的影响，一般可以达到几度。采用模拟信道化接收，可以提高接收机灵敏度，但是设备复杂、成本较高。随着高速ADC的发展，中频数字接收技术被广泛用于电子侦察系统。因此，设计一个具有大瞬时带宽、高灵敏度且将比相数字接收于一体的接收装置具有较高应用价值。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种可以解决高速数据的处理问题，降低滤波器的阶数，节省FPGA资源的宽带数字信道化测向器。
本发明的目的是这样实现的：
其组成包括第一高速A/D1、第二高速A/D2、主FPGA3、从FPGA4、DSP5、PLL时钟6和时钟分配7，两路中频信号分别输入第一高速A/D1和第二高速A/D2，高速A/D采样后的数字信号送入主FPGA3和从FPGA4中进行数字化处理，主FPGA3和从FPGA4分别通过地址线、数据线与DSP5互连，主FPGA3与从FPGA4之间通过数据传输线互连，主FPGA3连接PLL时钟6，PLL时钟6连接时钟分配7，时钟分配7与第一高速A/D1和第二高速A/D2分别连接。
所述的采样后的数字信号送入主FPGA3和从FPGA4中进行数字化处理是：高速A/D采样数据首先输入LVDS模块8进行降速处理，其中抽取因子为D，CODE模块9将调整后数据送入多相滤波模块10，其中多相滤波模块10中主要包括了D个子带滤波器、D个相应的复系数因子相乘以及D点的DFT运算，多相滤波模块的D路输出后续分别对应连接D个CORDIC模块11；全局时钟模块12利用FPGA内部PLL核产生，PLL时钟配置模块13为外部PLL时钟芯片提供配置程序，AD采样配置模块14为高速AD提供配置。
本发明利用高速A/D完成对中频信号的采样，并采用并行交叉采样技术，用两路1GHz的A/D并行实现2GHz采样，瞬时带宽可达到1GHz，并利用两通道之间的相位差完成来波入射角度测量。
本发明的组成包括了高速A/D1和A/D2、主FPGA3、从FPGA4、DSP5、PLL时钟6和时钟分配7；高速A/D1和A/D2分别完成两路中频信号的采样，采样后的数字信号送入主FPGA3和从FPGA4中进行数字化处理。
本发明的数字接收部分全部在FPGA和DSP中完成。采用高效结构实现数字信道化处理，将宽频带划分为多个子带，并采用IP核实现FIR滤波，节省了片内DSP核资源。数字接收与处理过程全部在主FPGA3和从FPGA4中完成；将高速采样后的数据首先经过降速处理，并对数据进行调整，将调整后的数据分别送入信道化中的子带滤波器，各子带滤波器输出结果乘以相应复系数后进行DFT运算，并利用数字鉴相算法将鉴相结果送入DSP5完成角度计算。
基于本发明的宽带数字信道化接收方法为：利用高速A/D完成中频信号的采样送入各自FPGA中，由于高速A/D采样速率较高，送入FPGA中的数据的数据率可达到几百兆赫兹，FPGA很难直接进行实时处理，这就需要对高达几百兆的数据率进行降速处理，并对数据进行调整，将调整后的数据分别送入信道化中的子带滤波器，各子带滤波器输出结果乘以相应复系数后进行DFT运算，并利用数字鉴相算法实现，其结果送入DSP5完成角度计算。
本发明的数字接收方法采用了高效结构的数字信道化接收方法，一方面解决了高速数据的处理问题，另一方面利用多相结构降低了滤波器的阶数，在实现相同功能结构的基础上节省了FPGA的资源。
(四)附图说明
图1是本发明的工作原理框图；
图2是本发明数字接收部分内部功能结构框图。
(五)具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1，中频信号分别被高速A/D1和A/D2采样，其采样率fs根据带通采样定理，只需大于等于2倍中频带宽。本设计中利用并行交叉采样技术，用两路1GHz的A/D并行实现2GHz采样可以达到2GHz，瞬时带宽可达到1GHz。将测向接收机两路接收的信号输入到本装置的高速A/D，由高速A/D完成对中频信号的采样，其中PLL时钟芯片产生1GHz时钟，经过时钟分配后送给高速A/D1和A/D2，将采样后的数字信号送入主FPGA3和从FPGA4中进行数字处理。利用D个子带滤波器将宽频带划分成D个子带，实现了宽带信道化，并利用DSP5根据相位差信息完成来波入射角度计算。
图2给出了本发明数字接收部分内部功能结构框图，经过高速A/D采样后的数字信号以较高的速率(几百兆赫兹)送入各自FPGA中，为了使FPGA可以实时处理，首先利用LVDS模块8实现了高速数据的降速处理，其中抽取因子为D；并对降速后的数据经过CODE模块9完成数据的调整；调整后的数据共D路送入多相滤波模块10，其中多相滤波模块10中主要包括了D个子带滤波器、D个相应的复系数因子相乘以及D点的DFT运算；对于多相滤波模块的D路输出，后续分别对应连接了D个CORDIC模块11，实现I、Q量到瞬时幅度和瞬时相位的转化；全局时钟模块12利用FPGA内部PLL核实现系统全局时钟分配；PLL时钟配置模块13完成外部高速采样时钟的配置；AD采样配置模块14实现对高速A/D工作模式的选择与配置。

Claims (1)

1.一种宽带数字信道化测向器，其组成包括第一高速A/D(1)、第二高速A/D(2)、主FPGA(3)、从FPGA(4)、DSP(5)、PLL时钟(6)和时钟分配(7)，其特征是：两路中频信号分别输入第一高速A/D(1)和第二高速A/D(2)，高速A/D采样后的数字信号送入主FPGA(3)和从FPGA(4)中进行数字化处理，主FPGA(3)和从FPGA(4)分别通过地址线、数据线与DSP(5)互连，主FPGA(3)与从FPGA(4)之间通过数据传输线互连，主FPGA(3)连接PLL时钟(6)，PLL时钟(6)连接时钟分配(7)，时钟分配(7)与第一高速A/D(1)和第二高速A/D(2)分别连接；所述的采样后的数字信号送入主FPGA(3)和从FPGA(4)中进行数字化处理是：高速A/D采样数据首先输入LVDS模块(8)进行降速处理，其中抽取因子为D，CODE模块(9)将调整后数据送入多相滤波模块(10)，其中多相滤波模块(10)中主要包括了D个子带滤波器、D个相应的复系数因子相乘以及D点的DFT运算，多相滤波模块的D路输出后续分别对应连接D个CORDIC模块(11)；FPGA还包括全局时钟模块(12)、PLL时钟配置模块(13)和AD采样配置模块(14)，全局时钟模块(12)利用FPGA内部PLL核产生，PLL时钟配置模块(13)为PLL时钟(6)提供配置程序，AD采样配置模块(14)为高速A/D提供配置。
CN2008101373155A 2008-10-14 2008-10-14 宽带数字信道化测向器 Expired - Fee Related CN101383691B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101373155A CN101383691B (zh) 2008-10-14 2008-10-14 宽带数字信道化测向器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101373155A CN101383691B (zh) 2008-10-14 2008-10-14 宽带数字信道化测向器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101383691A CN101383691A (zh) 2009-03-11
CN101383691B true CN101383691B (zh) 2011-03-16

Family

ID=40463336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101373155A Expired - Fee Related CN101383691B (zh) 2008-10-14 2008-10-14 宽带数字信道化测向器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101383691B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101571588B (zh) * 2009-06-15 2011-09-14 哈尔滨工程大学 脉冲压缩信号匹配的宽频带数字接收装置
CN101616175B (zh) * 2009-07-24 2013-01-09 中国科学院上海技术物理研究所 用于分布式多dsp系统的网络拓扑结构获取方法和装置
CN102737001B (zh) * 2011-03-31 2016-08-31 重庆重邮信科通信技术有限公司 一种调整fpga总线延时的方法及装置
CN103605635A (zh) * 2012-11-27 2014-02-26 武汉大学 一种基于fpga的dft计算模块及方法
CN103678596B (zh) * 2013-12-16 2016-10-05 中国电子科技集团公司第四十一研究所 基于fpga实现的输入输出按序排列的高速数据抽取方法
CN105281783B (zh) * 2015-09-25 2019-01-25 中国船舶重工集团公司第七二六研究所 基于fpga和dsp平台的信号解码单元及其实现方法
CN105372494A (zh) * 2015-10-29 2016-03-02 中国科学院紫金山天文台 2GHz带宽实时FFT频谱仪系统
CN106126461B (zh) * 2016-07-01 2018-12-11 湖南恒茂高科股份有限公司 现场可编辑门阵列间并行高速接口的装置和方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101109798A (zh) * 2007-07-06 2008-01-23 哈尔滨工程大学 P、l波段辐射源精确测向装置及测向方法
CN101109799A (zh) * 2007-07-06 2008-01-23 哈尔滨工程大学 立体基线宽频带微波辐射源测向装置及测向方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101109798A (zh) * 2007-07-06 2008-01-23 哈尔滨工程大学 P、l波段辐射源精确测向装置及测向方法
CN101109799A (zh) * 2007-07-06 2008-01-23 哈尔滨工程大学 立体基线宽频带微波辐射源测向装置及测向方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2004-170269A 2004.06.17

Also Published As

Publication number Publication date
CN101383691A (zh) 2009-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101383691B (zh) 宽带数字信道化测向器
CN102798840B (zh) 外辐射源雷达宽带信道化接收系统及fpga实现方法
CN201910922U (zh) 一种用于信道探测的高速数据采集设备
CN101398480B (zh) 一种灵活的子带重构宽带信道化装置
CN103973324A (zh) 一种宽带数字接收机及其实时频谱处理方法
CN104301052A (zh) 一种基于fpga的无缝采集及实时频谱监测的实现方法
CA2526133A1 (en) Ultra-wideband radar system using sub-band coded pulses
CN103901407B (zh) C波段捷变频雷达信号侦收方法
CN105510712B (zh) 基于捷变收发器的射电天文窄带谱线观测平台
CN103259604A (zh) 一种多功能多参数测量数字中频处理复用系统
CN103929387B (zh) 基于fpga的大动态范围数字信道化接收机及工作方法
CN103338024B (zh) 天线组阵中时延的互补卡尔曼滤波装置与方法
CN101571588B (zh) 脉冲压缩信号匹配的宽频带数字接收装置
CN103916199A (zh) 一种天线信号的时延和相位调整装置与方法
CN109474356B (zh) 宽带多通道信号能量检测系统及方法
Liu et al. A digital correlation receiver for the Mingantu Spectral Radioheliograph
Grubb et al. A new general purpose high performance HF Radar
CN105204044A (zh) 基于射频直接采样导航直反信号的互相关处理装置
CN116184450A (zh) 一种卫星导航基带信号数字前端预处理方法及其装置
CN110907933B (zh) 一种基于分布式的综合孔径相关处理系统及方法
US11025230B2 (en) Filter that minimizes in-band noise and maximizes detection sensitivity of exponentially-modulated signals
CN109030936B (zh) 小型化相频测试仪
CN101408608A (zh) P波段射频宽开数字接收与测向一体机及测向方法
WO2011064267A1 (fr) Systeme de reception multivoies incorporant un recepteur de type superheterodyne associe a des analyseurs spectraux a bande instantanee
RU176177U1 (ru) Система преобразования и регистрации широкополосных сигналов для радиоастрономического интерферометра

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110316

Termination date: 20171014