CN109582002B - 基于fpga的雷达天线tr组件的保护装置及方法 - Google Patents

基于fpga的雷达天线tr组件的保护装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109582002B
CN109582002B CN201811387596.XA CN201811387596A CN109582002B CN 109582002 B CN109582002 B CN 109582002B CN 201811387596 A CN201811387596 A CN 201811387596A CN 109582002 B CN109582002 B CN 109582002B
Authority
CN
China
Prior art keywords
subunit
radar antenna
component
information
fpga
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.)
Active
Application number
CN201811387596.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109582002A (zh
Inventor
王正之
黄晓燕
杨徐路
白璐
彭松鹏
张兢晶
许娟
顾国帅
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.)
Shanghai Spaceflight Electronic and Communication Equipment Research Institute
Original Assignee
Shanghai Spaceflight Electronic and Communication Equipment Research Institute
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 Shanghai Spaceflight Electronic and Communication Equipment Research Institute filed Critical Shanghai Spaceflight Electronic and Communication Equipment Research Institute
Priority to CN201811387596.XA priority Critical patent/CN109582002B/zh
Publication of CN109582002A publication Critical patent/CN109582002A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109582002B publication Critical patent/CN109582002B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
    • G05B23/0213—Modular or universal configuration of the monitoring system, e.g. monitoring system having modules that may be combined to build monitoring program; monitoring system that can be applied to legacy systems; adaptable monitoring system; using different communication protocols

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置及方法，该装置，包括：电源检测电路、功率检波采集电路、温度采集电路、CAN总线收发器、FPGA单元；其中，所述电源检测电路、功率检波采集电路、温度采集电路、CAN总线收发器通过IO接口与所述FPGA单元通信连接。从而实现了雷达天线TR组件的功率检波信息、电源BIT信息、温度信息的采集并上传到上位机，让用户能够实时获取雷达天线TR组件的状态信息，便于进一步判断的具体故障，对TR组件的维护更有针对性，对组件起到更好的保护作用，操作简单，有利于提升雷达天线TR组件的维护效率。

Description

基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置及方法
技术领域
本发明涉及雷达天线TR组件的保护技术领域，具体地，涉及一种基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置及方法。
背景技术
在雷达天线TR组件使用过程中，由于异常原因，如工作温度过高或者负载短路导致组件损坏，有可能造成雷达天线失效，严重时可能引起阵面组件大面积损坏。因此对组件的保护与BIT上传是很有必要的。
目前，对组件的保护电路大多采用硬件电路方式，硬件电路检测到组件异常时将直接关断组件供电电压，用户无法实时读取组件的BIT信息，也无法判断组件的具体故障，对组件的维护有一定的盲目性。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置及方法。
第一方面，本发明提供一种基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置，包括：电源检测电路、功率检波采集电路、温度采集电路、CAN总线收发器、FPGA单元；其中，所述电源检测电路、功率检波采集电路、温度采集电路、CAN总线收发器通过IO接口与所述FPGA单元通信连接。
可选地，所述FPGA单元，包括：地址读取子单元，BIT读取子单元，数据处理子单元，组件保护子单元，CAN总线子单元；所述地址读取子单元与CAN总线子单元通信连接；所述数据处理子单元分别与BIT读取子单元、组件保护子单元、CAN总线子单元通信连接。
可选地，所述BIT读取子单元通过IO接口，读取所述电源检测电路、功率检波采集电路、温度采集雷达天线TR组件的状态信息，并将所述状态信息传输给所述数据处理子单元；其中，所述状态信息，包括：电源BIT信息、功率信息、温度信息。
可选地，所述数据处理子单元，用于根据雷达天线TR组件的状态信息，判断雷达天线TR组件的故障状态，并生成控制信号。
可选地，所述组件保护子单元，用于根据所述数据处理子单元的控制信号，执行电源切断操作。
可选地，所述CAN总线子单元，用于根据所述地址读取子单元读取的组件地址信息，以及所述数据处理子单元的状态信息，得到汇总的待传输数据，并将所述待传输数据通过所述CAN总线收发器发送给上位机。
可选地，所述CAN总线收发器为ADM3053BRWZ。
第二方面，本发明提供一种基于FPGA的雷达天线TR组件的保护方法，应用上述第一方面中任一项所述的基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置，执行雷达天线TR组件的保护操作。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明提供一种基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置及保护方法，该装置，包括：电源检测电路、功率检波采集电路、温度采集电路、CAN总线收发器、FPGA单元；其中，所述电源检测电路、功率检波采集电路、温度采集电路、CAN总线收发器通过IO接口与所述FPGA单元通信连接。从而实现了雷达天线TR组件的功率检波信息、电源BIT信息、温度信息的采集并上传到上位机，让用户能够实时获取雷达天线TR组件的状态信息，便于进一步判断的具体故障，对TR组件的维护更有针对性，对组件起到更好的保护作用，操作简单，有利于提升雷达天线TR组件的维护效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例提供的基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置的结构示意图。
图中：11-电源检测电路，12-功率检波采集电路，13-温度采集电路，14-CAN总线收发器，15-FPGA单元，151-地址读取子单元，152-BIT读取子单元，153-数据处理子单元，154-组件保护子单元，155-CAN总线子单元。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
图1为本发明实施例提供的基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置的结构示意图，如图1所示，本实施例的基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置，包括：电源检测电路11，功率检波采集电路12，温度采集电路13，CAN总线收发器14；FPGA单元15内部单元包括地址读取子单元151，BIT读取子单元152，数据处理子单元153，组件保护子单元154，CAN总线子单元155；
地址读取子单元151与CAN总线子单元155连接，读取当前组件地址存入CAN总线子单元155的CAN寄存器；
BIT读取子单元152和数据处理子单元153连接，通过FPGA15的IO口与电源检测电路11，功率检波采集电路12，温度采集电路13连接，BIT读取子单元152读取电源BIT信息，功率信息，温度信息后经过汇总传输给数据处理子单元153；
数据处理子单元153分别与BIT读取子单元152、组件保护子单元154、CAN总线子单元155连接；数据处理子单元153收到
读取单元152的BIT汇总信息后，对数据进行处理后判别故障信息是否需要切断电源保护组件并将息BIT信息传输给CAN总线子单元155。
CAN总线子单元155分别与地址读取子单元151和数据处理子单元153连接，将BIT信息和地址信息打包好后传输给上位机。
本实施例的组件正常工作温度为-50℃-+70℃，工作电压为+8V，±5V(且要求-5V正常供电的情况下，才能供电+8V，+5V)，连续负载功率5W.
在一种可选的应用场景中，本实施例利用FPGA对组件-5V进行保护的正常工作过程如下：
地址读取子单元151读取当前组件地址，传输给CAN总线子单元155，写入CAN总线数据中的地址位，电源检测电路11采集组件+8V，±5V工作电压，判断工作电压-5V是否在正常工作范围-4.75～-5.25V内，如果-5V电压是在正常工作范围内电源检测电路11通过FPGA的IO口将0传输给FPGA内部的BIT读取子单元152，如果-5V电压不在正常工作范围内电源检测电路11将1通过FPGA的IO口传输给FPGA内部的BIT读取子单元152，BIT读取子单元152汇总其他信息后将BIT信息传输给数据处理子单元153，数据处理子单元153读取BIT信息后进行处理，如果-5V正常，发送1给组件保护子单元154，开启组件+8V，+5V的供电电源，如果-5V不正常，发送0给组件保护子单元154，关断组件+8V，+5V的供电电源。同时数据处理子单元153将信息汇总给CAN总线子单元155写入CAN总线数据中的数据位，CAN总线子单元155汇总组件的地址信息和BIT信息后将通过CAN总线收发器14上报给上位机本地址的组件工作状况。
在另一种可选的应用场景中，本实施例利用利用FPGA对组件温度进行保护的正常工作过程如下：
地址读取子单元151读取当前组件地址，传输给CAN总线子单元155，写入CAN总线数据中的地址位；温度采集电路13采集组件温度，并将采集到的数据经过模数转换后通过FPGA的IO口传输给BIT读取子单元152，BIT读取子单元152汇总其他信息后将BIT信息传输给数据处理子单元153，数据处理子单元153读取BIT信息后进行处理，判断工作温度是否在正常工作范围-50℃-+70℃内，温度正常，将实时温度信息和温度正常信息0传输给CAN总线子单元155，如果温度不正常，将实时温度信息和温度正常信息1传输给CAN总线子单元155。同时数据处理子单元153将温度信息汇总给CAN总线子单元155写入CAN总线数据中的温度位，CAN总线子单元155汇总组件的地址信息和BIT信息后将通过CAN总线收发器14上报给上位机本地址的组件工作状况。
需要说明的是，上述CAN总线收发器，支持最大1M的传输速率。
需要说明的是，上述FPGA单元，最大可达3.125G处理速度。
需要说明的是，上述两个应用场景中分别利用电源BIT信息、温度信息对雷达天线TR组件的故障状态进行判断，并上报给上位机，目的是为了说明装置中各个模块的工作关系。在实际应用中，本实施用于判断故障状态的雷达天线TR组件的状态信息，包括：电源BIT信息、功率信息、温度信息中的任一或者任多组合。同时，上传上位机的信息，不仅可以包括故障信息，也可以包括状态信息，如电源BIT信息、功率信息、温度信息中的任一或者任多组合。
需要说明的是，本发明提供的基于FPGA的雷达天线TR组件的保护方法中的步骤，可以利用基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置中对应的模块、装置、单元等予以实现，本领域技术人员可以参照系统的技术方案实现方法的步骤流程，即，系统中的实施例可理解为实现方法的优选例，在此不予赘述。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (5)

1.一种基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置，其特征在于，包括：电源检测电路、功率检波采集电路、温度采集电路、CAN总线收发器、FPGA单元；其中，所述电源检测电路、功率检波采集电路、温度采集电路、CAN总线收发器通过IO接口与所述FPGA单元通信连接；所述FPGA单元，包括：地址读取子单元，BIT读取子单元，数据处理子单元，组件保护子单元，CAN总线子单元；所述地址读取子单元与CAN总线子单元通信连接；所述数据处理子单元分别与BIT读取子单元、组件保护子单元、CAN总线子单元通信连接；所述CAN总线收发器为ADM3053BRWZ；所述BIT读取子单元通过IO接口，读取所述电源检测电路、功率检波采集电路、温度采集雷达天线TR组件的状态信息，并将所述状态信息传输给所述数据处理子单元；其中，所述状态信息，包括：电源BIT信息、功率信息、温度信息；通过电源BIT信息、温度信息对雷达天线TR组件的故障状态进行判断，并上报给上位机。
2.根据权利要求1所述的基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置，其特征在于，所述数据处理子单元，用于根据雷达天线TR组件的状态信息，判断雷达天线TR组件的故障状态，并生成控制信号。
3.根据权利要求2所述的基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置，其特征在于，所述组件保护子单元，用于根据所述数据处理子单元的控制信号，执行电源切断操作。
4.根据权利要求1所述的基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置，其特征在于，所述CAN总线子单元，用于根据所述地址读取子单元读取的组件地址信息，以及所述数据处理子单元的状态信息，得到汇总的待传输数据，并将所述待传输数据通过所述CAN总线收发器发送给上位机。
5.一种基于FPGA的雷达天线TR组件的保护方法，其特征在于，应用权利要求1-4中任一项所述的基于FPGA的雷达天线TR组件的保护装置，执行雷达天线TR组件的保护操作。
CN201811387596.XA 2018-11-20 2018-11-20 基于fpga的雷达天线tr组件的保护装置及方法 Active CN109582002B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811387596.XA CN109582002B (zh) 2018-11-20 2018-11-20 基于fpga的雷达天线tr组件的保护装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811387596.XA CN109582002B (zh) 2018-11-20 2018-11-20 基于fpga的雷达天线tr组件的保护装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109582002A CN109582002A (zh) 2019-04-05
CN109582002B true CN109582002B (zh) 2022-05-27

Family

ID=65923441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811387596.XA Active CN109582002B (zh) 2018-11-20 2018-11-20 基于fpga的雷达天线tr组件的保护装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109582002B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005117473A1 (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. マルチモード制御局、無線通信システム、無線局及び無線通信制御方法
CN102968095A (zh) * 2012-09-11 2013-03-13 上海航天测控通信研究所 一种支持远程加载的分布式波束控制装置
CN103810319A (zh) * 2013-10-31 2014-05-21 西安电子工程研究所 一种基于fpga的相控阵天线迭代配相算法的实现方法
CN106450761A (zh) * 2016-08-16 2017-02-22 上海航天测控通信研究所 基于fpga的集中式相控阵列波束控制装置
CN106646408A (zh) * 2016-12-23 2017-05-10 西安电子科技大学 集回波信号采集与回放为一体的雷达回波模拟系统及方法
CN108020821A (zh) * 2017-12-27 2018-05-11 成都锐芯盛通电子科技有限公司 一种相控阵雷达天线波束控制电路检测系统及其实现方法
CN207965135U (zh) * 2018-03-07 2018-10-12 航天金鹏科技装备（北京）有限公司 一种高速互联架构的相控阵雷达波束控制装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005117473A1 (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. マルチモード制御局、無線通信システム、無線局及び無線通信制御方法
CN102968095A (zh) * 2012-09-11 2013-03-13 上海航天测控通信研究所 一种支持远程加载的分布式波束控制装置
CN103810319A (zh) * 2013-10-31 2014-05-21 西安电子工程研究所 一种基于fpga的相控阵天线迭代配相算法的实现方法
CN106450761A (zh) * 2016-08-16 2017-02-22 上海航天测控通信研究所 基于fpga的集中式相控阵列波束控制装置
CN106646408A (zh) * 2016-12-23 2017-05-10 西安电子科技大学 集回波信号采集与回放为一体的雷达回波模拟系统及方法
CN108020821A (zh) * 2017-12-27 2018-05-11 成都锐芯盛通电子科技有限公司 一种相控阵雷达天线波束控制电路检测系统及其实现方法
CN207965135U (zh) * 2018-03-07 2018-10-12 航天金鹏科技装备（北京）有限公司 一种高速互联架构的相控阵雷达波束控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN109582002A (zh) 2019-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102647320B (zh) 适用于高速1553总线协议控制的集成电路
CN105573239A (zh) 一种高速背板总线通讯控制装置及方法
WO2015043456A1 (zh) 高压直流输电换流阀控制设备及其录波监测系统
CN106302783A (zh) 车载监控设备和车辆监控系统
CN110958295B (zh) 基于车载atp设备的测试方法及系统
CN110992519A (zh) 一种新能源汽车故障数据的处理方法及处理装置
Cheng et al. The remote monitoring system of transformer fault based on The internet of Things
CN109582002B (zh) 基于fpga的雷达天线tr组件的保护装置及方法
CN112198866B (zh) 一种模拟停机时间的方法
CN111290310B (zh) 一种车载计算系统
CN202374285U (zh) 一种使用可编程控制器的实时数据通信系统
CN208654637U (zh) 一种基于车载can总线的汽车台架试验的远程监控系统
CN203416256U (zh) 差分平衡mil-std-1553a/b信号中继器
CN113810250B (zh) 一种消息跟踪方法、系统及设备
CN205430277U (zh) Gprs终端通信故障排查系统
CN106940544B (zh) 基于dsp和cpld的机载总线通信控制方法
CN103531002B (zh) 一种基于td-scdma的远程调试方法
CN108037942B (zh) 一种嵌入式设备的自适应数据恢复与更新方法及装置
CN106130829A (zh) 一种总线测试方法及装置
CN105376117A (zh) 一种fc交换机芯片数据监控测试方法
CN105183656A (zh) 一种应用程序的停包失败检测方法、系统及装置
CN111638674A (zh) 云智能的rs485接口传感器的采集模块
CN110632445A (zh) 增量式编码器a、b相信号线断线检测系统及方法
CN204166325U (zh) 基于北斗定位的机车车载终端
CN104426851A (zh) 图像信号的传输系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant