CN112558025B - 一种二次雷达询问及应答功能的检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二次雷达询问及应答功能的检测设备，其中，按键模块用于提取按键数据，以及将显控模块发送的展示信展示信息发送给显示屏进行显示；显控模块用于将按键数据转换成询问或应答数据，以及将接口处理模块发送的译码数据转换成展示信息；接口处理模块用于对询问或应答数据进行编码得到编码信号，或者对中频模块发送的数字信号进行译码得到译码数据；发射模块用于将编码信号按照询问或应答工作模式进行发射；接收模块用于接收二次雷达发送的编码信号，将编码信号转换为70MHz的中频信号；中频模块用于将编码信号转换成数字信号，并将数字信号通过接插件发送给接口处理模块。本发明能够实现分体设计，提高设备维护性。

Description

一种二次雷达询问及应答功能的检测设备

技术领域

本发明涉及雷达检测技术领域，特别是涉及一种二次雷达询问及应答功能的检测设备。

背景技术

二次雷达询问及应答功能检测设备是敌我识别相关领域的外场保障产品，该类设备一般包括询问应答主机、询问天线、应答天线、电源适配器。外场检测设备的特点是使用简便、易于携带、易于排查和修复故障。

现有的检测设备采用一体化设计，将询问及应答前端与后端处理模块进行集中设计，检测设备随被测产品型号变化而变化，无法根据接收发射的相应指标或者软件功能的定制进行单独调整，内部数据在交换的过程中也无法产生标准化的接口，对于二次设计产生了相当大的障碍。

同时，采用一体化设计的检测设备不利于自身故障的排查，特别在外场缺少专业工具的情况下，基本无法定位产品故障，只能进行整体更换。又由于无法在外场准确定位产品故障，需要派遣大量的不同类型的维护人员进行现场排查，人力资源浪费严重，也容易受限于维护人员自身业务水平的限制，大大的延长排查故障的时间，尤其对于不同体制的二次雷达系统等出口设备更为明显。

同时，该类检测设备维护成本极高，在某一功能单独产生故障并且失效的情况下，必须进行整体更换，浪费资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二次雷达询问及应答功能的检测设备，能够实现分体设计，提高设备维护性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种二次雷达询问及应答功能的检测设备，包括按键模块、显控模块、接口处理模块、发射模块、接收模块和中频模块；

所述按键模块用于提取按键数据，并采用TTL电平将按键数据以标准串口报文的形式发送给显控模块，以及接收显控模块发送的展示信息，将展示信息发送给显示屏进行显示；

所述显控模块用于将所述按键数据转换成询问或应答数据，将所述询问或应答数据通过FPGA通信接口发送给接口处理模块，以及接收接口处理模块发送的译码数据，将译码数据转换成预定格式的展示信息，将展示信息发送给按键模块；

所述接口处理模块用于对所述询问或应答数据进行编码得到编码信号，将编码信号通过接插件发送给发射模块，或者接收中频模块通过接插件发送的数字信号，对所述数字信号进行译码得到译码数据，将译码数据发送给显控模块；

所述发射模块用于将所述编码信号按照询问或应答工作模式进行发射；

所述接收模块用于接收二次雷达发送的编码信号，将所述编码信号转换为70MHz的中频信号后，通过接插件发送至中频模块；

所述中频模块用于将所述编码信号转换成数字信号，并将所述数字信号通过接插件发送给接口处理模块。

优选的，所述检测设备还包括电源模块，所述电源模块用于将外部的220V交流电源转换为19V直流电源，利用19V直流电源向接口处理模块输出+5V、+12V、-12V三组电压。

优选的，所述电源模块还连接内置电池，所述电源模块还用于利用内置电池提供的16.8V直流电源向接口处理模块输出+5V、+12V、-12V三组电压，以及利用19V直流电源对内置电池进行充电。

优选的，所述发射模块包括频率源、放大链路、开关、发射链路、环形器和耦合器；

所述频率源用于按照询问或应答工作模式对所述编码信号进行频率调制；

所述放大链路用于对频率调制后的编码信号进行放大；

所述开关用于将放大后的编码信号传输至发射链路或耦合器；

所述发射链路用于对开关传输的编码信号输出到环形器；

所述环形器用于将发射链路中的编码信号输出天线进行发射，或者将天线接收到的编码信号输出到耦合器；

所述耦合器用于将开关传输的编码信号耦合至负载，或者将环形器传输的编码信号耦合至接收模块。

优选的，所述接收模块包括限幅器、第一滤波器、程控衰减器、放大器、混频器、第二滤波器和双频点振荡器，所述限幅器、第一滤波器、程控衰减器、放大器、混频器、第二滤波器依次连接，所述双频点振荡器连接混频器；

所述限幅器用于接收所述编码信号，对所述编码信号进行幅度限制；

所述第一滤波器用于对所述编码信号进行滤波，以抑制带外干扰；

所述程控衰减器用于对所述编码信号进行功率调整；

所述放大器用于对所述编码信号进行放大；

所述混频器用于将所述编码信号下变频为70MHz的中频信号；

所述第二滤波器用于对所述编码信号进行滤波，将滤波后的编码信号通过接插件发送至中频模块；

所述双频点振荡器用于为混频器提供混频信号。

优选的，所述中频模块包括AD转换器、中频处理单元、第一处理单元、第二处理单元和第三处理单元；

所述AD转换器用于对所述编码信号进行AD转换；

所述中频处理单元用于对AD转换后的编码信号进行数字下变频处理；

所述第一处理单元用于对处理后的编码信号进行ASK/DPSK解调形成数字信号，将所述数字信号通过接插件发送给接口处理模块；

所述第二处理单元用于对处理后的编码信号进行M5信号检测识别形成数字信号，将所述数字信号发送到第三处理单元；

所述第三处理单元用于对处理后的编码信号进行MSK解调/解扩形成数字信号或者接收第二处理单元发送的数字信号，将所述数字信号通过接插件发送给接口处理模块。

区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：

1、按键模块、显控模块、接口处理模块、发射模块、接收模块和中频模块分体设计，各个模块之间相互隔离、独立，在二次设计时，不受整体平台约束，可定制不同平台、不同功能的检测设备，产品性能也可以根据选择不同的功能模块而发生适应性改变；

2、各个模块相互独立并通过接插件进行连接，使得检测设备具有更好的维护性，当单一模块发生故障时，通过单独更换模块能够进行快速的故障定位，并能够提升维修速度，降低维护成本。

附图说明

图1是本发明实施例的二次雷达询问及应答功能的检测设备的原理框图；

图2是发射模块的原理框图；

图3是接收模块的原理框图；

图4是中频模块的原理框图。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。

参阅图1，本发明实施例的二次雷达询问及应答功能的检测设备包括按键模块10、显控模块20、接口处理模块30、发射模块40、接收模块50和中频模块60。

按键模块10用于提取按键数据，并采用TTL电平将按键数据以标准串口报文的形式发送给显控模块20，以及接收显控模块20发送的展示信息，将展示信息发送给显示屏70进行显示。其中，按键模块10可以通过单独的处理芯片实时扫描键盘等输入设备，进行按键数据提取，形成标准串口报文。由于检测设备大多为便携式或手持式，因此显示屏70和按键模块10集成在一起，显控模块20的展示信息由按键模块10转接到显示屏70，可以精简布线。

显控模块20用于将按键数据转换成询问或应答数据，将询问或应答数据通过FPGA通信接口发送给接口处理模块30，以及接收接口处理模块30发送的译码数据，将译码数据转换成预定格式的展示信息，将展示信息发送给按键模块10。其中，显控模块20对按键数据进行分析，将按键数据转换成询问数据或应答数据。显控模块20与按键模块10实时通信，显控模块20嵌入有显控处理软件，进行人机界面操作和协议处理，实现人机界面图形化显示、人机交互和转换数据。在一些应用中，显控模块20采用eMMC FLASH存储操作系统文件、uBoot文件、Qt应用库文件、驱动程序、应用程序和数据库等，采用EEPROM存储数据，如操作系统配置参数、功能配置参数等。FPGA通信接口包括数据总线、地址总线、中断信号等。

接口处理模块30用于对询问或应答数据进行编码得到编码信号，将编码信号通过接插件发送给发射模块40，或者接收中频模块60通过接插件发送的数字信号，对数字信号进行译码得到译码数据，将译码数据发送给显控模块20。其中，接口处理模块30可以完成M1、M2、M3/A、MC、MS、M6和M5信号询问、应答及询问数据编译码等。

发射模块40用于将编码信号按照询问或应答工作模式进行发射；

接收模块50用于接收二次雷达发送的编码信号，将编码信号转换为70MHz的中频信号后，通过接插件发送至中频模块60；

中频模块60用于将编码信号转换成数字信号，并将数字信号通过接插件发送给接口处理模块30。

发射模块40和接收模块50可以独立工作，互不影响，具体而言，参阅图2，在本实施例中，发射模块40包括频率源41、带通滤波器42、第一功率放大器43、开关44、功率控制器45、第二功率放大器46、环形器47、耦合器48，其中，带通滤波器42、第一功率放大器43组成放大链路、功率控制器45、第二功率放大器46组成发射链路。

频率源41用于按照询问或应答工作模式对编码信号进行频率调制；

放大链路用于对频率调制后的编码信号进行放大；

开关44用于将放大后的编码信号传输至发射链路或耦合器48；

发射链路用于对开关44传输的编码信号输出到环形器47；

环形器47用于将发射链路中的编码信号输出天线进行发射，或者将天线接收到的编码信号输出到耦合器48；

耦合器48用于将开关44传输的编码信号耦合至负载，或者将环形器47传输的编码信号耦合至接收模块50。

其中，天线既可以发射编码信号，又可以接收编码信号。

参阅图3，在本实施例中，接收模块50包括限幅器51、第一滤波器52、程控衰减器53、放大器54、混频器55、第二滤波器56和双频点振荡器57，限幅器51、第一滤波器52、程控衰减器53、放大器54、混频器55、第二滤波器56依次连接，双频点振荡器57连接混频器55。

限幅器51用于接收编码信号，对编码信号进行幅度限制。

第一滤波器52用于对编码信号进行滤波，以抑制带外干扰。

程控衰减器53用于对编码信号进行功率调整。

放大器54用于对编码信号进行放大。

混频器55用于将编码信号下变频为70MHz的中频信号。

第二滤波器56用于对编码信号进行滤波，将滤波后的编码信号通过接插件发送至中频模块60。

双频点振荡器57用于为混频器55提供混频信号。

程控衰减器53由接口处理模块30进行功率控制，双频点振荡器57由接口处理模块30进行频率控制。

参阅图4，中频模块60包括AD转换器61、中频处理单元62、第一处理单元63、第二处理单元64和第三处理单元65；

AD转换器61用于对编码信号进行AD转换；

中频处理单元62用于对AD转换后的编码信号进行数字下变频处理；

第一处理单元63用于对处理后的编码信号进行ASK/DPSK解调形成数字信号，将数字信号通过接插件发送给接口处理模块30；

第二处理单元64用于对处理后的编码信号进行M5信号检测识别形成数字信号，将数字信号发送到第三处理单元65；

第三处理单元65用于对处理后的编码信号进行MSK解调/解扩形成数字信号或者接收第二处理单元64发送的数字信号，将数字信号通过接插件发送给接口处理模块30。

其中，中频处理单元62由混频器、直接数字频率合成器DDS和低通滤波器LPF组成，对编码信号分为基带I路和基带Q路进行处理。

为了方便检测设备的供电，在本实施例中，检测设备还包括电源模块80，电源模块80用于将外部的220V交流电源转换为19V直流电源，利用19V直流电源向接口处理模块30输出+5V、+12V、-12V三组电压。

进一步地，电源模块80还连接内置电池90，电源模块80还用于利用内置电池90提供的16.8V直流电源向接口处理模块30输出+5V、+12V、-12V三组电压，以及利用19V直流电源对内置电池90进行充电。其中，电源模块80在有外部电源连接时，优先选用外接电源输入。电源模块80在内置电池90电量充满后自动关闭充电，同时内置电池90的电量可通过发光二极管显示，同时，上位机通过电量监测芯片获取内置电池90的电量，可以实现对内置电池90的电压、电流和剩余电量进行实时监测和控制。

通过上述方式，本发明实施例的二次雷达询问及应答功能的检测设备根据二次雷达询问及应答功能检测的特点，将按键模块、显控模块、接口处理模块、发射模块、接收模块、中频模块、电源模块进行分体设计，使得各个模块功能相互独立，各个模块可实现分步升级或二次开发，易于故障排查并且故障定位清晰，易于维护。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (5)

1.一种二次雷达询问及应答功能的检测设备，其特征在于，包括按键模块、显控模块、接口处理模块、发射模块、接收模块和中频模块；

所述按键模块用于提取按键数据，通过单独的处理芯片实时扫描输入设备，进行按键数据提取，并采用TTL电平将按键数据以标准串口报文的形式发送给显控模块，以及接收显控模块发送的展示信息，将展示信息发送给显示屏进行显示；

所述显控模块嵌入有显控处理软件，进行人机界面操作和协议处理，实现人机界面图形化显示、人机交互和转换数据，用于对按键数据进行分析，将所述按键数据转换成询问或应答数据，将所述询问或应答数据通过FPGA通信接口发送给接口处理模块，以及接收接口处理模块发送的译码数据，将译码数据转换成预定格式的展示信息，将展示信息发送给按键模块；

所述接口处理模块用于对所述询问或应答数据进行编码得到编码信号，将编码信号通过接插件发送给发射模块，或者接收中频模块通过接插件发送的数字信号，对所述数字信号进行译码得到译码数据，将译码数据发送给显控模块；

所述发射模块用于将所述编码信号按照询问或应答工作模式进行发射；

所述接收模块用于接收二次雷达发送的编码信号，将所述编码信号转换为70MHz的中频信号后，通过接插件发送至中频模块；

所述中频模块用于将所述编码信号转换成数字信号，并将所述数字信号通过接插件发送给接口处理模块；

所述中频模块包括AD转换器、中频处理单元、第一处理单元、第二处理单元和第三处理单元；

所述AD转换器用于对所述编码信号进行AD转换；

所述中频处理单元用于对AD转换后的编码信号进行数字下变频处理；

所述第一处理单元用于对处理后的编码信号进行ASK/DPSK解调形成数字信号，将所述数字信号通过接插件发送给接口处理模块；

所述第二处理单元用于对处理后的编码信号进行M5信号检测识别形成数字信号，将所述数字信号发送到第三处理单元；

所述第三处理单元用于对处理后的编码信号进行MSK解调/解扩形成数字信号或者接收第二处理单元发送的数字信号，将所述数字信号通过接插件发送给接口处理模块。

2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括电源模块，所述电源模块用于将外部的220V交流电源转换为19V直流电源，利用19V直流电源向接口处理模块输出+5V、+12V、-12V三组电压。

3.根据权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述电源模块还连接内置电池，所述电源模块还用于利用内置电池提供的16.8V直流电源向接口处理模块输出+5V、+12V、-12V三组电压，以及利用19V直流电源对内置电池进行充电。

4.根据权利要求3所述的检测设备，其特征在于，所述发射模块包括频率源、放大链路、开关、发射链路、环形器和耦合器；

所述频率源用于按照询问或应答工作模式对所述编码信号进行频率调制；

所述放大链路用于对频率调制后的编码信号进行放大；

所述开关用于将放大后的编码信号传输至发射链路或耦合器；

所述发射链路用于对开关传输的编码信号输出到环形器；

所述环形器用于将发射链路中的编码信号输出天线进行发射，或者将天线接收到的编码信号输出到耦合器；

所述耦合器用于将开关传输的编码信号耦合至负载，或者将环形器传输的编码信号耦合至接收模块。

5.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述接收模块包括限幅器、第一滤波器、程控衰减器、放大器、混频器、第二滤波器和双频点振荡器，所述限幅器、第一滤波器、程控衰减器、放大器、混频器、第二滤波器依次连接，所述双频点振荡器连接混频器；

所述限幅器用于接收所述编码信号，对所述编码信号进行幅度限制；

所述第一滤波器用于对所述编码信号进行滤波，以抑制带外干扰；

所述程控衰减器用于对所述编码信号进行功率调整；

所述放大器用于对所述编码信号进行放大；

所述混频器用于将所述编码信号下变频为70MHz的中频信号；

所述第二滤波器用于对所述编码信号进行滤波，将滤波后的编码信号通过接插件发送至中频模块；

所述双频点振荡器用于为混频器提供混频信号。

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