CN112444789B - 一种雷达监控与数字接收机一体化插件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雷达监控与数字接收机一体化插件，包括激励源模块、频率源模块、接收通道模块和数字处理板模块，数字处理板模块主要由一片高性能FPGA单元、大容量SSRAM单元以及对外接口单元构成，所有模块放置在同一个插件内，本发明在考虑雷达高集成化、模块化、轻量化发展方向上，通过雷达监控与数字接收机一体化插件设计，在内部采用直连方式实现信号的转接减少插件外部的走线，降低接收部分电缆损耗。并且通过在盒体上设计散热翅片的方式进行散热设计，使插件内部的热量完全导出。
Description
技术领域
本发明属于空管雷达技术领域，具体是一种雷达监控与数字接收机一体化插件。
背景技术
现有空管雷达为保障系统的运行可靠性，多采用双机冗余备份机制，以至于雷达设备量很大，整机体积庞大。近些年来，雷达正朝着高集成化、模块化、软件化处理方向发展。在雷达中，数字接收机是将雷达射频回波信号转换为数字信号的关键，监控是监视雷达各设备状态和控制的核心。
在雷达高集成化的今天，为了尽可能使设备轻量化和小型化、减少插件外部的走线，降低接收部分电缆损耗，可以考虑将监控与数字接收机进行一体化设计，即插件采用盒体式结构，盒体与面板采用分离式结构设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种雷达监控与数字接收机一体化插件，将插件分为左右两个腔室分别放置接收通道模板和数字处理板模板，中间通过隔板进行隔离，在内部采用直连方式实现信号的转接，减少插件外部的走线，降低接收部分电缆损耗，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种雷达监控与数字接收机一体化插件，包括激励源模块、频率源模块、接收通道模块和数字处理板模块；
所述频率源模块将接收的信号传送到激励源模块和接收通道模块；
所述数字处理板模块将控制信号传送到激励源模块；
所述激励源模块将接收的信号分两路输出，一路作为发生激励信号输出，一路作为测试信号输出到接收通道模块作为射频测试信号；
所述接收通道模块将接收的雷达回波信号经处理后输出模拟中频信号到数字处理板模块，并提供工作信号波形输出至频率源模块；
所述数字板处理模块对接收的模拟信号进行A/D信号的转换，输出高分辨数字回波信号，获取目标识别信息。
作为本发明再进一步的方案：所述频率源模块输出的信号为本振信号及时钟信号。
作为本发明再进一步的方案：所述频率源模块接收的信号能够产生晶振BITE信号、时钟BITE信号、本振BITE信号，传送到监控系统，对频率源模块的工作状态进行监测。
作为本发明再进一步的方案：所述激励源模块输出的激励信号传送到发射机。
作为本发明再进一步的方案：所述接收通道模块还接收雷达回波信号，并将接收的雷达回波信号处理得到模拟中频信号，将该模拟中频信号传送到数字处理板模块。
作为本发明再进一步的方案：所述数字处理板模块实现射频信号与数字信号的转换，接收雷达全机的工作时序信号和中频激励信号，同时接收中频回波信号，进行A/D采样、数字下变频、脉冲压缩、宽窄脉冲拼接，形成数字正交IQ信号。
作为本发明再进一步的方案：所述数字处理板模块接收回波信号经视频转换形成对数视频信号，供视频显示用，且该视频转换主要包括求模、取对数、D/A输出原始视频。
作为本发明再进一步的方案：所述数字处理板模块通过AD转换电路、驱动电路及光耦电路接收转台油温油位、发射、温湿度、电源等设备BITE信号，对雷达其他分系统设备工作状态进行监视和控制，并进行故障定位、故障隔离及设备控制。
作为本发明再进一步的方案：所述数字处理板模块还接收现场雷达方位增量、GPS信息，并将相关信息打包作为字头信息与IQ数据流一起通过光纤输出。
作为本发明再进一步的方案：所述激励源模块、频率源模块、接收通道模块和数字处理板模块均设置在同一个插件内，所述插件为盒体式结构且分为左腔室和右腔室，且左腔室与右腔室之间通过隔板隔离，所述插件的左腔室内安装有数字处理板模块，所述插件的右腔室内安装有激励源模块、频率源模块及接收通道模块。
作为本发明再进一步的方案：所述插件的盒体上设计有散热翅片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在考虑雷达高集成化、模块化、轻量化发展方向上，通过雷达监控与数字接收机一体化插件设计，简化现场雷达设备量，在内部采用直连方式实现信号的转接减少插件外部的走线，降低接收部分电缆损耗，提高雷达工作性能；
2、通过在盒体上设计散热翅片方式进行散热设计，使插件内部的热量完全导出；
3、数字处理板产生雷达全机的工作时序和中频激励信号，同时接收中频回波信号，进行A/D采样、数字下变频、脉冲压缩、宽窄脉冲拼接，形成数字正交I、Q信号，数字处理板通过AD转换电路、驱动电路及光耦电路接收转台油温油位、发射、温湿度、电源等设备BITE信号，对雷达其他分系统设备工作状态进行监视和控制，并进行故障定位、故障隔离及设备控制，实用性强，应用范围广。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明中插件的主视图；
图2为本发明中插件的右视图
图3为本发明中流程框图；
图4为本发明中数字处理板框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中，一种雷达监控与数字接收机一体化插件，包括激励源模块、频率源模块、接收通道模块和数字处理板模块，数字处理板模块主要由一片高性能FPGA单元、大容量SSRAM单元以及对外接口单元构成，所有模块放置在同一个插件内。
本发明的插件示意图如图1-图2所示：
所有模块放置在同一个插件内，插件分为左右两个腔室，中间通过隔板进行隔离，左半部分为数字处理板模块，右半部分为激励源模块、频率源模块、接收通道模块，两者之间的接线通过中间的过线孔进行联通，大大减少了插件外部的走线，提高了走线质量，并一定程度降低了电缆的损耗，插件采用盒体式结构，且盒体与面板采用分离式结构设计，面板宽度根据标准面板宽度进行设计，高度为标准6U，所有盒体深度统一，通过在盒体上设计散热翅片的方式进行散热设计，使插件内部的热量完全导出。
本发明的具体系统框图如图3所示：
激励源模块接收数字处理板模块产生的波形信号经滤波、放大等处理后一路输出到发射机作为发射激励信号，另一路输出给接收通道模块作为射频测试信号；
接收通道模块接收到雷达的射频回波信号后，分别进行隔离、测试信号耦合、限幅放大、两次下变频、中频滤波放大等处理，形成模拟中频信号送数字处理板模块。
本发明的信号处理板框图如图4所示：
数字处理板模块产生雷达全机的工作时序和中频激励信号，同时接收中频回波信号，进行A/D采样、数字下变频、脉冲压缩、宽窄脉冲拼接，形成数字正交I、Q信号，另外回波信号经视频转换形成对数视频信号，供视频显示用，视频转换主要包括求模、取对数、D/A输出原始视频；
数字处理板模块还接收现场雷达方位增量、GPS信息，并将相关信息打包作为字头信息与IQ数据流一起通过光纤输出；
数字处理板通过AD转换电路、驱动电路及光耦电路接收转台油温油位、发射、温湿度、电源等设备BITE信号，对雷达其他分系统设备工作状态进行监视和控制，并进行故障定位、故障隔离及设备控制等。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种雷达监控与数字接收机一体化插件，其特征在于，包括激励源模块、频率源模块、接收通道模块和数字处理板模块；
所述频率源模块将接收的信号传送到激励源模块和接收通道模块；
所述数字处理板模块将控制信号传送到激励源模块；
所述激励源模块将接收的信号分两路输出，一路作为发生激励信号输出，一路作为测试信号输出到接收通道模块作为射频测试信号；
所述接收通道模块将接收的雷达回波信号经处理后输出模拟中频信号到数字处理板模块，并提供工作信号波形输出至频率源模块；
所述数字处理板模块对接收的模拟信号进行A/D信号的转换，输出高分辨数字回波信号，获取目标识别信息。
2.根据权利要求1所述的一种雷达监控与数字接收机一体化插件，其特征在于，所述频率源模块输出的信号为本振信号及时钟信号。
3.根据权利要求2所述的一种雷达监控与数字接收机一体化插件，其特征在于，所述频率源模块接收的信号能够产生晶振BITE信号、时钟BITE信号、本振BITE信号，传送到监控系统，对频率源模块的工作状态进行监测。
4.根据权利要求1所述的一种雷达监控与数字接收机一体化插件，其特征在于，所述激励源模块输出的激励信号传送到发射机。
5.根据权利要求1所述的一种雷达监控与数字接收机一体化插件，其特征在于，所述接收通道模块还接收雷达回波信号，并将接收的雷达回波信号处理得到模拟中频信号，将该模拟中频信号传送到数字处理板模块。
6.根据权利要求1所述的一种雷达监控与数字接收机一体化插件，其特征在于，所述数字处理板模块实现射频信号与数字信号的转换，接收雷达全机的工作时序信号和中频激励信号，同时接收中频回波信号，进行A/D采样、数字下变频、脉冲压缩、宽窄脉冲拼接，形成数字正交IQ信号。
7.根据权利要求6所述的一种雷达监控与数字接收机一体化插件，其特征在于，所述数字处理板模块接收回波信号经视频转换形成对数视频信号，供视频显示用，且该视频转换主要包括求模、取对数、D/A输出原始视频。
8.根据权利要求6所述的一种雷达监控与数字接收机一体化插件，其特征在于，所述数字处理板模块通过AD转换电路、驱动电路及光耦电路接收转台油温油位、发射、温湿度、电源设备BITE信号，对雷达其他分系统设备工作状态进行监视和控制，并进行故障定位、故障隔离及设备控制。
9.根据权利要求6所述的一种雷达监控与数字接收机一体化插件，其特征在于，所述数字处理板模块还接收现场雷达方位增量、GPS信息，并将相关信息打包作为字头信息与IQ数据流一起通过光纤输出。
10.根据权利要求1所述的一种雷达监控与数字接收机一体化插件，其特征在于，所述激励源模块、频率源模块、接收通道模块和数字处理板模块均设置在同一个插件内，所述插件为盒体式结构且分为左腔室和右腔室，且左腔室与右腔室之间通过隔板隔离，所述插件的左腔室内安装有数字处理板模块，所述插件的右腔室内安装有激励源模块、频率源模块及接收通道模块。
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