CN117155456B - 阵列信号采集回放方法、系统、电子设备和可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种阵列信号采集回放方法、系统、电子设备和可读存储介质，涉及通信领域。通过控制多个天线阵元接收卫星导航信号，输出多路射频信号；控制预设的下变频模块对各路射频信号进行信号处理，得到第一中频信号；控制预设的显示器将接收的用户配置的数据处理指令发送给预设的FPGA，以使得控制FPGA对各路第一中频信号进行信号处理，得到中频数字信号，将各路中频数字信号进行存储；当数据处理指令为数字回放指令时，控制FPGA读取各路中频数字信号，利用预设的FMC对各路中频数字信号进行数字回放，得到多路第一中频回放信号；利用FMC将各路第一中频回放信号输出。能够对多通道信号进行中频信号的数字回放。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种阵列信号采集回放方法、系统、电子设备和可读存储介质。
背景技术
中频信号回放是一种将事先记录的中频信号再次播放的技术，这种技术在无线通信的系统测试、故障排查、系统优化和网络规划等方面具有重要的应用价值，具有较为广泛的应用。相关技术中，采用采集回放器进行信号采集回放，然而，阵列抗干扰产品通常需要同时采集和处理多个通道的信号，采集回放器存在通道数目不足等问题，无法满足卫星导航阵列抗干扰产品研制中中频信号回放的需求。
发明内容
本申请提供了一种阵列信号采集回放方法、系统、电子设备和可读存储介质，能够对阵列天线信号进行采集存储，并实现了对多通道信号进行中频信号的数字回放。
本申请实施例的技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种阵列信号采集回放方法，所述方法包括：
控制预设的阵列天线的多个天线阵元接收卫星导航信号，并输出多路射频信号；
控制预设的下变频模块对各路所述射频信号进行信号处理，得到与各路所述射频信号对应的第一中频信号；
控制预设的显示器接收用户配置的数据处理指令，并将所述数据处理指令发送给预设的FPGA，以使得控制所述FPGA对各路所述第一中频信号进行信号处理，得到与各路所述第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路所述中频数字信号进行存储；
在所述数据处理指令为数字回放指令的情况下，控制所述FPGA读取各路所述中频数字信号，并利用预设的FMC对各路所述中频数字信号进行数字回放，得到多路第一中频回放信号；
利用所述FMC将各路所述第一中频回放信号输出。
在上述技术方案中，控制预设的阵列天线的多个天线阵元接收卫星导航信号，并输出多路射频信号，通过多个天线阵元接收多通道信号，对多通道信号进行采集；控制预设的下变频模块对各路射频信号进行信号处理，得到与各路射频信号对应的第一中频信号；控制预设的显示器接收用户配置的数据处理指令，并将数据处理指令发送给预设的FPGA，以使得控制FPGA对各路第一中频信号进行信号处理，得到与各路第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路中频数字信号进行存储，通过将采集的多通道的信号进行信号处理并存储，有利于后续读取信号，对中频信号进行信号回放；在数据处理指令为数字回放指令的情况下，控制FPGA读取各路中频数字信号，并利用预设的FMC对各路中频数字信号进行数字回放，得到多路第一中频回放信号，能够实现多通道中频信号的数字回放；利用FMC将各路第一中频回放信号输出，实现中频回放信号输出，满足多种信号的采集。与现有技术中采集器无法实现多通道信号的中频信号回放相比，本申请实施例能够对阵列天线信号进行多通道采集和存储，对收集到的多通道信号进行中频信号的数字回放，并进行信号输出，实现了多通道中频信号的数字回放，有利于对卫星导航抗干扰产品的算法研制、产品测试。
在本申请的一些实施例中，在所述控制所述FPGA对各路所述第一中频信号进行信号处理，得到与各路所述第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路所述中频数字信号进行存储之后，所述方法还包括：
在所述数据处理指令为射频回放指令的情况下，利用所述FPGA读取各路所述中频数字信号；
利用预设的多通道DA将各路所述中频数字信号转换为第二中频信号；
调节所述开关阵列，将各路所述第二中频信号发送给预设的上变频模块，以使得利用所述上变频模块对各路所述第二中频信号进行射频回放处理，得到多路射频回放信号，并输出各路所述射频回放信号。
在上述技术方案中，在数据处理指令为射频回放指令的情况下，通过将中频数字信号转换为第二中频信号，再调节开关阵列，利用上变频模块对第二中频信号进行射频回放处理，得到多路射频回放信号并输出。实现了射频信号的回放处理，满足多种信号的采集。
在本申请的一些实施例中，所述利用所述上变频模块对各路所述第二中频信号进行射频回放处理，得到多路射频回放信号，包括：
利用所述上变频模块对各路所述第二中频信号进行混频滤波处理，得到多路射频滤波信号；
对各路所述射频滤波信号进行功率控制，得到多路所述射频回放信号。
在上述技术方案中，通过上变频模块对第二中频信号进行混频滤波处理后，再进行功率控制，得到多路射频回放信号，实现了射频信号的回放处理，满足多种信号的采集。
在本申请的一些实施例中，所述利用所述上变频模块对各路所述第二中频信号进行混频滤波处理，得到多路射频滤波信号，包括：
利用所述上变频模块对各路所述第二中频信号进行第一滤波处理，得到多路第一滤波信号；
将各路所述第一滤波信号与预设的本振LO进行混频处理，得到多路第一混频信号；
对各路所述第一混频信号进行第二滤波处理，得到多路所述射频滤波信号。
在上述技术方案中，通过对第二中频信号进行第一滤波处理、混频处理和第二滤波处理，得到射频滤波信号，有利于后续根据射频滤波信号进行计算得到射频回放信号。
在本申请的一些实施例中，在所述控制所述FPGA对各路所述第一中频信号进行信号处理，得到与各路所述第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路所述中频数字信号进行存储之后，所述方法还包括：
在所述数据处理指令为中频回放指令的情况下，利用所述FPGA读取各路所述中频数字信号；
利用预设的多通道DA将各路所述中频数字信号转换为第三中频信号；
调节所述开关阵列，利用预设的中频回放接口对各路所述第三中频信号进行中频回放，得到第二中频回放信号，并将所述第二中频回放信号输出。
在上述技术方案中，在数据处理指令为中频回放指令的情况下，通过读取中频数字信号，将中频数字信号转换为第三中频信号，调节开关阵列，对各路第三中频信号进行中频回放，得到第二中频回放信号并输出。实现了中频信号的模拟回放，满足多种信号的采集。
在本申请的一些实施例中，所述控制预设的下变频模块对各路所述射频信号进行信号处理，得到与各路所述射频信号对应的第一中频信号，包括：
控制所述下变频模块对各路所述射频信号进行限幅处理后，进行放大处理，得到多路放大信号；
对各路所述放大信号进行混频滤波处理，得到与各路所述射频信号对应的所述第一中频信号。
在上述技术方案中，通过下变频模块对各路射频信号进行限幅处理、放大处理和混频滤波处理，得到第一中频信号，能够对多通道信号进行并行处理，有利于后续根据多路第一中频信号得到多路中频数字信号。
在本申请的一些实施例中，所述对各路所述放大信号进行混频滤波处理，得到与各路所述射频信号对应的所述第一中频信号，包括：
对各路所述放大信号进行第三滤波处理，得到多路第二滤波信号；
对各路所述第二滤波信号与预设的本振LO进行混频处理，得到多路第二混频信号；
对各路所述第二混频信号进行第四滤波处理，得到与各路所述射频信号对应的所述第一中频信号。
在上述技术方案中，对各路放大信号进行第三滤波处理、混频处理和第四滤波处理，得到第一中频信号，有利于后续根据第一中频信号得到中频数字信号。
第二方面，本申请实施例提供了一种阵列信号采集回放系统，所述系统包括：
阵列天线模块，用于控制预设的阵列天线的多个天线阵元接收卫星导航信号，并输出多路射频信号；
下变频模块，用于对各路所述射频信号进行信号处理，得到与各路所述射频信号对应的第一中频信号；
中频采集存储回放和显示控制模块，用于接收用户配置的数据处理指令，并将所述数据处理指令发送给预设的FPGA，以使得控制所述FPGA对各路所述第一中频信号进行信号处理，得到与各路所述第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路所述中频数字信号进行存储；
中频采集存储回放和显示控制模块，还用于在所述数据处理指令为数字回放指令的情况下，控制所述FPGA读取各路所述中频数字信号，并利用预设的FMC对各路所述中频数字信号进行数字回放，得到多路第一中频回放信号；
中频采集存储回放和显示控制模块，还利用所述FMC将各路所述第一中频回放信号输出。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行上述第一方面提供的任意一项所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行上述第一方面提供的任意一项所述的方法。
综上所述，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、由于采用了对阵列天线信号进行多通道采集和存储，利用预设的FMC对收集到的多通道信号进行中频信号的数字回放，并进行信号输出的技术手段，所以，有效解决了相关技术中采集器无法实现多通道信号的中频信号回放的问题。本申请实施例实现了多通道中频信号的数字回放，有利于对卫星导航抗干扰产品的算法研制、产品测试。
2、通过调整开关阵列，将读取到的中频数字信号进行转换，并利用预设的上变频模块进行射频信号转换，实现了对射频信号的回放，并输出，满足多种信号的采集。
3、通过调整开关阵列，将读取到的中频数字信号进行信号转换，并进行中频信号回放，实现了中频模拟信号的回放，并输出，满足多种信号的采集。
4、通过预设的下变频模块对采集到的射频信号进行信号处理，实现了多通道射频信号的并行处理。
附图说明
图1是本申请一个实施例提供的阵列信号采集回放方法的流程示意图之一；
图2是图1中步骤S200的一个子步骤流程示意图；
图3是图2中步骤S220的一个子步骤流程示意图；
图4是本申请一个实施例提供的阵列信号采集回放方法的流程示意图之二；
图5是图4中步骤S800的一个子步骤流程示意图；
图6是图5中步骤S810的一个子步骤流程示意图；；
图7是本申请一个实施例提供的阵列信号采集回放方法的流程示意图之三；
图8是本申请一个实施例提供的阵列信号采集回放系统的结构示意图；
图9是本申请一个实施例提供的阵列信号采集回放系统的下变频模块结构示意图；
图10是本申请一个实施例提供的阵列信号采集回放系统的中频采集存储回放和显示控制模块结构示意图；
图11是本申请一个实施例提供的阵列信号采集回放系统的上变频模块结构示意图；
图12是本申请一个实施例的提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本申请实施例的描述中，“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
本申请实施例提供一种阵列信号采集回放方法、系统、电子设备和可读存储介质，该阵列信号采集回放方法通过控制预设的阵列天线的多个天线阵元接收卫星导航信号，并输出多路射频信号，通过多个天线阵元接收多通道信号，对多通道信号进行采集；控制预设的下变频模块对各路射频信号进行信号处理，得到与各路射频信号对应的第一中频信号；控制预设的显示器接收用户配置的数据处理指令，并将数据处理指令发送给预设的FPGA，以使得控制FPGA对各路第一中频信号进行信号处理，得到与各路第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路中频数字信号进行存储，通过将采集的多通道的信号进行信号处理并存储，有利于后续读取信号，对中频信号进行信号回放；在数据处理指令为数字回放指令的情况下，控制FPGA读取各路中频数字信号，并利用预设的FMC对各路中频数字信号进行数字回放，得到多路第一中频回放信号，能够实现多通道中频信号的数字回放；利用FMC将各路第一中频回放信号输出，实现中频回放信号输出，满足多种信号的采集。与现有技术中采集器无法实现多通道信号的中频信号回放相比，本申请实施例能够对阵列天线信号进行多通道采集和存储，对收集到的多通道信号进行中频信号的数字回放，并进行信号输出，实现了多通道中频信号的数字回放，有利于对卫星导航抗干扰产品的算法研制、产品测试。
需要说明的是，该阵列信号采集回放方法有利于对卫星导航抗干扰产品的算法研制、产品测试等。在无线通信系统中，阵列信号采集回放方法可以用于无线信号的接收和发送，提高通信的可靠性和容量。还可以用于雷达系统中的目标检测和跟踪。通过采集到的雷达信号，可以对目标进行定位、测速和识别。
下面结合附图，对本申请实施例提供的技术方案作出进一步说明。
参照图1，图1是本申请实施例提供的阵列信号采集回放方法的流程示意图。阵列信号采集回放方法应用于阵列信号采集回放系统，通过电子设备或者可读存储介质中的处理器执行阵列信号采集回放方法，该阵列信号采集回放方法包括步骤S100、步骤S200、步骤S300、步骤S400和步骤S500。
步骤S100，控制预设的阵列天线的多个天线阵元接收卫星导航信号，并输出多路射频信号。
在一实施例中，预设的阵列天线可以接收无线信号或者发送无线信号，阵列天线包括多个天线阵元，每一个天线阵元对应一个通道，能够实现多通道的并行处理。通过控制预设的阵列天线的多个天线阵元接收卫星导航信号，能够接收多通道的无线信号。阵列天线输出的信号是通过将多个天线阵元组合在一起工作产生的。这些天线阵元可以是同样类型的天线，也可以是不同类型的天线。通过控制阵列天线输出多路射频信号，其中，各路射频信号具有不同的幅度和相位，通过调整不同天线阵元的幅度和相位，可以实现对信号的增强和抑制。
步骤S200，控制预设的下变频模块对各路射频信号进行信号处理，得到与各路射频信号对应的第一中频信号。
在一实施例中，控制预设的下变频模对各路射频信号进行限幅、放大、滤波、下变频等处理，转换成满足幅度、相位一致性要求的中频信号，得到与各路射频信号对应的第一中频信号，能够对各个通道的信号进行并行处理，有利于后续根据多路第一中频信号得到多路中频数字信号。
如图2所示，控制预设的下变频模块对各路射频信号进行信号处理，得到与各路射频信号对应的第一中频信号，包括但不限于有以下步骤：
步骤S210，控制下变频模块对各路射频信号进行限幅处理后，进行放大处理，得到多路放大信号。
在本申请的一些可能的实施例中，下变频模块包括限幅器和放大器，可以根据实际需求选择放大器类型和参数。由于阵列天线输出的射频信号较微弱，首先控制下变频模块利用限幅器对各路射频信号进行限幅处理，能够将信号的幅度限制在一定范围内，以避免过大或过小的信号对后续放大器的损坏或失真。再利用放大器对限频后的信号进行放大处理，得到多路放大信号，有利于后续对各路放大信号进行处理得到第一中频信号。
步骤S220，对各路放大信号进行混频滤波处理，得到与各路射频信号对应的第一中频信号。
在本申请的一些可能的实施例中，对步骤S210得到的多路放大信号进行混频滤波处理，得到与各路射频信号对应的第一中频信号，以便后续对第一中频信号进行信号回放。
如图3所示，对各路放大信号进行混频滤波处理，得到与各路射频信号对应的第一中频信号，包括但不限于有以下步骤：
步骤S221，对各路放大信号进行第三滤波处理，得到多路第二滤波信号。
在本申请的一些可能的实施例中，下变频模块还包括声表滤波器、带通滤波器，声表滤波器可以通过调整其参数和频率响应来实现对放大信号的滤波处理，可以选择不同的滤波器类型和参数，以实现对放大信号的频率调整或去除特定频率成分。利用声表滤波器对各路放大信号进行第三滤波处理，将带外信号进行去除，得到多路第二滤波信号，有利于后续利用第二滤波信号计算得到第二混频信号。
步骤S222，对各路第二滤波信号与预设的本振LO进行混频处理，得到多路第二混频信号。
在本申请的一些可能的实施例中，根据步骤S221得到的各路第二滤波信号，将每一路通道的第二滤波信号与预设的本振LO进行混频处理，以将两个不同频率的信号进行混合处理，可以选择性地去除高频分量，只保留中频分量，得到多路第二混频信号，有利于后续根据第二混频信号计算得到第一中频信号。其中，预设的本振LO是一个预先确定的固定频率的信号，用于混频处理，本振LO的频率与第二滤波信号的频率相差一个固定的中频，在附图中表示为LO。
步骤S223，对各路第二混频信号进行第四滤波处理，得到与各路射频信号对应的第一中频信号。
在本申请的一些可能的实施例中，根据步骤S222得到的第二混频信号，利用带通滤波器对各路第二混频信号进行第四滤波处理，去除混频后产生的不需要的频率成分，只保留所需的中频信号，得到与各路射频信号对应的第一中频信号，有利于后续根据第一中频信号得到中频数字信号，从而实现数字信号回放。其中，可以根据需求选择不同的滤波器类型和参数，实现对第二混频信号的频率调整或去除不需要的频率成分。
步骤S300，控制预设的显示器接收用户配置的数据处理指令，并将数据处理指令发送给预设的FPGA，以使得控制FPGA对各路第一中频信号进行信号处理，得到与各路第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路中频数字信号进行存储。
在一实施例中，预设的显示器能够实现与用户的交互，当用户配置数据处理指令，控制预设的显示器接收用户配置的数据处理指令，并将数据处理指令发送给预设的FPGA，FPGA为现场可编程门阵列，具有高度的可编程性和并行计算能力，可以用于实现各种数字信号处理算法和功能。控制FPGA接收预设的显示器传输的数据处理指令，控制FPGA的四通道AD对各路第一中频信号进行信号处理，得到与各路第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路中频数字信号进行存储，可以存储于存储器中，存储器可以是FPGA内部的RAM、Flash或外部的存储器芯片等。通过预设的存储器接口和控制信号，控制FPGA将中频数字信号存储于存储器中，或者从存储器中读取出来。根据上述存储的中频数字信号，有利于后续根据中频数字信号进行中频数字回放、中频模拟回放和射频信号回放处理。
步骤S400，在数据处理指令为数字回放指令的情况下，控制FPGA读取各路中频数字信号，并利用预设的FMC对各路中频数字信号进行数字回放，得到多路第一中频回放信号。
在一实施例中，根据步骤S300接收的数据处理指令，在数据处理指令为数字回放指令的情况下，控制FPGA利用预设的存储器接口从上述存储器中读取存储的各路中频数字信号。由于FMC是一种标准化的模块化接口卡，能够与FPGA进行连接和通信。控制FPGA将各路中频数字信号传输至预设的FMC，利用预设的FMC对各路中频数字信号进行数字回放，得到多路第一中频回放信号，并将第一中频回放信号传输至FPGA，有利于后续进行信号输出。
步骤S500，利用FMC将各路第一中频回放信号输出。
在一实施例中，利用FMC将各路第一中频回放信号输出，能够对中频数字回放信号进行采集。
如图4所示，在控制FPGA对各路第一中频信号进行信号处理，得到与各路第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路中频数字信号进行存储之后，阵列信号采集回放方法还包括但不限于有以下步骤：
步骤S600，在数据处理指令为射频回放指令的情况下，利用FPGA读取各路中频数字信号。
在一实施例中，根据步骤S300接收的数据处理指令，在数据处理指令为射频回放指令的情况下，控制FPGA利用预设的存储器接口从上述存储器中读取存储的各路中频数字信号，有利于后续对各路中频数字信号进行信号处理，实现射频信号回放。
步骤S700，利用预设的多通道DA将各路中频数字信号转换为第二中频信号。
在一实施例中，预设的FPGA与预设的多通道DA连接，四通道DA用于将中频数字信号转换成第二中频信号，四通道DA具有多个独立的DA通道，每个通道可以独立地将数字信号转换为模拟信号输出，能够实现多通道信号的并行处理。其中，第二中频信号与第一中频信号是相同的信号。
步骤S800，调节开关阵列，将各路第二中频信号发送给预设的上变频模块，以使得利用上变频模块对各路第二中频信号进行射频回放处理，得到多路射频回放信号，并输出各路射频回放信号。
在一实施例中，预设的阵列开关用于选择中频回放接口或射频回放接口，由于数据处理指令为射频回放指令，调节开关阵列选择射频回放接口，将各路第二中频信号发送给预设的上变频模块，以使得利用上变频模块对各路第二中频信号进行射频回放处理，得到多路射频回放信号，并输出各路射频回放信号。实现射频信号的回放，满足多种信号的采集。
如图5所示，利用上变频模块对各路第二中频信号进行射频回放处理，得到多路射频回放信号，包括但不限于有以下步骤：
步骤S810，利用上变频模块对各路第二中频信号进行混频滤波处理，得到多路射频滤波信号。
在本申请的一些可能的实施例中，第二中频信号为中频模拟信号，利用上变频模块对各路第二中频信号进行混频滤波处理，将各路中频模拟信号转换得到多路射频滤波信号，以便后续对多路射频滤波信号进行处理，得到多路射频回放信号。
步骤S820，对各路射频滤波信号进行功率控制，得到多路射频回放信号。
在本申请的一些可能的实施例中，上变频模块包括衰减器。根据步骤S810得到的多路射频滤波信号，利用衰减器对各路射频滤波信号进行功率调整，可以进行增益调整、衰减控制等，达到功率控制，得到多路射频回放信号。实现了对射频信号的回放处理，满足多种信号的采集。
如图6所示，利用上变频模块对各路第二中频信号进行混频滤波处理，得到多路射频滤波信号，包括但不限于有以下步骤：
步骤S811，利用上变频模块对各路第二中频信号进行第一滤波处理，得到多路第一滤波信号。
在本申请的一些可能的实施例中，上变频模块还包括带通滤波器，带通滤波器可以抑制不在带通范围内的频率成分，只允许通过带通范围内的频率成分。利用带通滤波器对各路第二中频信号进行第一滤波处理，可以提取出所需的信号频段，抑制不需要的频率成分，得到多路第一滤波信号，有利于根据第一滤波信号计算得到第一混频信号。
步骤S812，将各路第一滤波信号与预设的本振LO进行混频处理，得到多路第一混频信号。
在本申请的一些可能的实施例中，根据步骤S8111得到的各路第一滤波信号，将每一路通道的第一滤波信号与预设的本振LO进行混频处理，可以将第一滤波信号与预设的本振LO进行相乘，以将两个不同频率的信号进行混合处理，有利于后续根据第一混频信号计算得到射频滤波信号。其中，预设的本振LO是一个预先确定的固定频率的信号，用于混频处理，本振LO的频率与第二滤波信号的频率相差一个固定的中频，在附图中表示为LO。
步骤S813，对各路第一混频信号进行第二滤波处理，得到多路射频滤波信号。
在本申请的一些可能的实施例中，上变频模块还包括声表滤波器，声表滤波器可以通过调整其参数和频率响应来实现对第一混频信号的滤波处理，可以选择不同的滤波器类型和参数，以实现对第一混频信号的频率调整或去除特定频率成分。利用声表滤波器对各路第一混频信号进行第二滤波处理，滤除目标射频频点的带外信号，得到多路射频滤波信号，有利于后续根据多路射频滤波信号进行计算得到多路射频回放信号。
如图7所示，在控制FPGA对各路第一中频信号进行信号处理，得到与各路第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路中频数字信号进行存储之后，阵列信号采集回放方法还包括但不限于有以下步骤：
步骤S900，在数据处理指令为中频回放指令的情况下，利用FPGA读取各路中频数字信号。
在一实施例中，根据步骤S300接收的数据处理指令，在数据处理指令为中频回放指令的情况下，控制FPGA利用预设的存储器接口从上述存储器中读取存储的各路中频数字信号，有利于后续对各路中频数字信号进行信号处理，实现中频信号模拟回放。
步骤S1000，利用预设的多通道DA将各路中频数字信号转换为第三中频信号。
在一实施例中，预设的FPGA与预设的多通道DA连接，四通道DA用于将中频数字信号转换成第三中频信号，四通道DA具有多个独立的DA通道，每个通道可以独立地将数字信号转换为模拟信号输出，能够实现多通道信号的并行处理。其中，第三中频信号与第一中频信号是相同的信号。
步骤S1100，调节开关阵列，利用预设的中频回放接口对各路第三中频信号进行中频回放，得到第二中频回放信号，并将第二中频回放信号输出。
在一实施例中，预设的阵列开关用于选择中频回放接口或射频回放接口，由于数据处理指令为中频回放指令，调节开关阵列选择中频回放接口，利用预设的中频回放接口对各路第三中频信号进行中频回放，得到第二中频回放信号，并将第二中频回放信号输出。实现中频信号的模拟回放，满足多种信号的采集。
如图8所示，本申请实施例提供一种阵列信号采集回放系统100，该系统100通过阵列天线模块110控制预设的阵列天线的多个天线阵元接收卫星导航信号，并输出多路射频信号，通过多个天线阵元接收多通道信号，对多通道信号进行采集；通过下变频模块120对各路射频信号进行信号处理，得到与各路射频信号对应的第一中频信号；利用中频采集存储回放和显示控制模块130接收用户配置的数据处理指令，并将数据处理指令发送给预设的FPGA，以使得控制FPGA对各路第一中频信号进行信号处理，得到与各路第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路中频数字信号进行存储，通过将采集的多通道的信号进行信号处理并存储，有利于后续读取信号，对中频信号进行信号回放；利用中频采集存储回放和显示控制模块130在数据处理指令为数字回放指令的情况下，控制FPGA读取各路中频数字信号，并利用预设的FMC对各路中频数字信号进行数字回放，得到多路第一中频回放信号，能够实现多通道中频信号的数字回放；采用中频采集存储回放和显示控制模块130利用FMC将各路第一中频回放信号输出，实现中频回放信号输出，满足多种信号的采集。
需要说明的是，阵列天线模块110与下变频模块120连接，下变频模块120与中频采集存储回放和显示控制模块130连接。上述阵列信号采集回放方法应用于阵列信号采集回放系统100，阵列信号采集回放系统100通过对阵列天线信号进行多通道采集和存储，利用预设的FMC对收集到的多通道信号进行中频信号的数字回放，并进行信号输出，实现了多通道中频信号的数字回放，有利于对卫星导航抗干扰产品的算法研制、产品测试。
如图9所示，下变频模块120包括限幅器、放大器、声表滤波器和带通滤波器，JA1~JA4为射频信号，利用限幅器对射频信号进行限幅处理，限幅后的信号经过放大器放大，再通过声表滤波器进行滤波，滤除带外信号，限带后的信号与LO本振信号进行混频，混频后信号通过带通滤波器保留下边带的中频信号输出第一中频信号，表示为JL1~JL4。
如图10所示，中频采集存储回放和显示控制模块130包括四通道AD、FPGA、FMC、存储器、显示器、四通道DA和开关阵列，FPGA分别与FMC、存储器、显示器、四通道AD和四通道DA连接，四通道DA与开关阵列连接，通过阵列开关选择中频回放接口，表示为JF1~JF4或射频回放接口，表示为JU1~JU4，实现中频信号的模拟回放和射频信号回放，满足多种信号采集。显示器接收用户相关配置后，将配置转换成相应指令发送给FPGA，FPGA接收指令后，控制FPGA的四通道AD对各路第一中频信号（JL1~JL4）进行信号处理，得到与各路第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路中频数字信号进行存储，可以存储于存储器中；当用户通过显示器下达数字回放指令后，控制FPGA利用预设的存储器接口从上述存储器中读取存储的各路中频数字信号。控制FPGA将各路中频数字信号传输至预设的FMC，利用预设的FMC对各路中频数字信号进行数字回放，得到多路第一中频回放信号，并将第一中频回放信号传输至FPGA，有利于后续进行信号输出。当用户通过显示器下达射频回放指令后，利用FPGA读取各路中频数字信号，利用预设的多通道DA将各路中频数字信号转换为第二中频信号，调节开关阵列选择射频回放接口，将各路第二中频信号发送给预设的上变频模块，以使得利用上变频模块对各路第二中频信号进行射频回放处理，得到多路射频回放信号，并输出各路射频回放信号。当用户通过LCD下达中频回放指令后，利用FPGA读取各路中频数字信号，利用预设的多通道DA将各路中频数字信号转换为第三中频信号，调节开关阵列选择中频回放接口，利用预设的中频回放接口对各路第三中频信号进行中频回放，得到第二中频回放信号，并将第二中频回放信号输出。
如图8所示，阵列信号采集回放系统100还包括上变频模块140，中频采集存储回放和显示控制模块130与上变频模块140连接。如图11所示，上变频模块140包括带通滤波器、声表滤波器和衰减器，带通滤波器用于对各路第二中频信号进行第一滤波处理，得到多路第一滤波信号，然后将各路第一滤波信号与预设的本振LO进行混频处理，得到多路第一混频信号，随后利用声表滤波器对各路第一混频信号进行第二滤波处理，得到多路射频滤波信号。以便后续对多路射频滤波信号进行处理，得到多路射频回放信号。利用衰减器对各路射频滤波信号进行功率调整，可以进行增益调整、衰减控制等，达到功率控制，得到多路射频回放信号。实现了对射频信号的回放处理，满足多种信号的采集。
还需要说明的是：上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本申请还公开一种电子设备。参照图12，图12是本申请实施例的公开的一种电子设备的结构示意图。该电子设备500可以包括：至少一个处理器501，至少一个网络接口504，用户接口503，存储器505，至少一个通信总线502。
其中，通信总线502用于实现这些组件之间的连接通信。
其中，用户接口503可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口503还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中，网络接口504可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。
其中，处理器501可以包括一个或者多个处理核心。处理器501利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器505内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器505内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器501可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（Programmable LogicArray，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器501可集成中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU）、图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器501中，单独通过一块芯片进行实现。
其中，存储器505可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。可选的，该存储器505包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器505可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器505可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器505可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器501的存储装置。参照图12，作为一种计算机存储介质的存储器505中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种阵列信号采集回放方法的应用程序。
在图12所示的电子设备500中，用户接口503主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器501可以用于调用存储器505中存储一种阵列信号采集回放方法的应用程序，当由一个或多个处理器501执行时，使得电子设备500执行如上述实施例中一个或多个的方法。需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几种实施方式中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其他实施方案。
本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。
Claims (8)
1.一种阵列信号采集回放方法，其特征在于，所述方法包括：
控制预设的阵列天线的多个天线阵元接收卫星导航信号，并输出多路射频信号；
控制预设的下变频模块对各路所述射频信号进行信号处理，得到与各路所述射频信号对应的第一中频信号；
控制预设的显示器接收用户配置的数据处理指令，并将所述数据处理指令发送给预设的FPGA，以使得控制所述FPGA对各路所述第一中频信号进行信号处理，得到与各路所述第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路所述中频数字信号进行存储；
在所述数据处理指令为数字回放指令的情况下，控制所述FPGA读取各路所述中频数字信号，并利用预设的FMC对各路所述中频数字信号进行数字回放，得到多路第一中频回放信号；
利用所述FMC将各路所述第一中频回放信号输出；
其中，在所述控制所述FPGA对各路所述第一中频信号进行信号处理，得到与各路所述第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路所述中频数字信号进行存储之后，所述方法还包括：
在所述数据处理指令为射频回放指令的情况下，利用所述FPGA读取各路所述中频数字信号；
利用预设的多通道DA将各路所述中频数字信号转换为第二中频信号；
调节开关阵列，将各路所述第二中频信号发送给预设的上变频模块，以使得利用所述上变频模块对各路所述第二中频信号进行射频回放处理，得到多路射频回放信号，并输出各路所述射频回放信号；
在所述控制所述FPGA对各路所述第一中频信号进行信号处理，得到与各路所述第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路所述中频数字信号进行存储之后，所述方法还包括：
在所述数据处理指令为中频回放指令的情况下，利用所述FPGA读取各路所述中频数字信号；
利用预设的多通道DA将各路所述中频数字信号转换为第三中频信号；
调节所述开关阵列，利用预设的中频回放接口对各路所述第三中频信号进行中频回放，得到第二中频回放信号，并将所述第二中频回放信号输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述上变频模块对各路所述第二中频信号进行射频回放处理，得到多路射频回放信号，包括：
利用所述上变频模块对各路所述第二中频信号进行混频滤波处理，得到多路射频滤波信号；
对各路所述射频滤波信号进行功率控制，得到多路所述射频回放信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述上变频模块对各路所述第二中频信号进行混频滤波处理，得到多路射频滤波信号，包括：
利用所述上变频模块对各路所述第二中频信号进行第一滤波处理，得到多路第一滤波信号；
将各路所述第一滤波信号与预设的本振LO进行混频处理，得到多路第一混频信号；
对各路所述第一混频信号进行第二滤波处理，得到多路所述射频滤波信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制预设的下变频模块对各路所述射频信号进行信号处理，得到与各路所述射频信号对应的第一中频信号，包括：
控制所述下变频模块对各路所述射频信号进行限幅处理后，进行放大处理，得到多路放大信号；
对各路所述放大信号进行混频滤波处理，得到与各路所述射频信号对应的所述第一中频信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对各路所述放大信号进行混频滤波处理，得到与各路所述射频信号对应的所述第一中频信号，包括：
对各路所述放大信号进行第三滤波处理，得到多路第二滤波信号；
对各路所述第二滤波信号与预设的本振LO进行混频处理，得到多路第二混频信号；
对各路所述第二混频信号进行第四滤波处理，得到与各路所述射频信号对应的所述第一中频信号。
6.一种阵列信号采集回放系统，其特征在于，所述系统包括：
阵列天线模块(110)，用于控制预设的阵列天线的多个天线阵元接收卫星导航信号，并输出多路射频信号；
下变频模块(120)，用于对各路所述射频信号进行信号处理，得到与各路所述射频信号对应的第一中频信号；
中频采集存储回放和显示控制模块(130)，用于接收用户配置的数据处理指令，并将所述数据处理指令发送给预设的FPGA，以使得控制所述FPGA对各路所述第一中频信号进行信号处理，得到与各路所述第一中频信号对应的中频数字信号，并将各路所述中频数字信号进行存储；
中频采集存储回放和显示控制模块(130)，还用于在所述数据处理指令为数字回放指令的情况下，控制所述FPGA读取各路所述中频数字信号，并利用预设的FMC对各路所述中频数字信号进行数字回放，得到多路第一中频回放信号；
中频采集存储回放和显示控制模块(130)，还用于利用所述FMC将各路所述第一中频回放信号输出；
中频采集存储回放和显示控制模块(130)，还用于在所述数据处理指令为射频回放指令的情况下，利用所述FPGA读取各路所述中频数字信号；
利用预设的多通道DA将各路所述中频数字信号转换为第二中频信号；
调节开关阵列，将各路所述第二中频信号发送给预设的上变频模块，以使得利用所述上变频模块对各路所述第二中频信号进行射频回放处理，得到多路射频回放信号，并输出各路所述射频回放信号；
中频采集存储回放和显示控制模块(130)，还用于在所述数据处理指令为中频回放指令的情况下，利用所述FPGA读取各路所述中频数字信号；
利用预设的多通道DA将各路所述中频数字信号转换为第三中频信号；
调节所述开关阵列，利用预设的中频回放接口对各路所述第三中频信号进行中频回放，得到第二中频回放信号，并将所述第二中频回放信号输出。
7.一种电子设备，其特征在于，包括处理器(501)、存储器(505)、用户接口(503)、通信总线(502)及网络接口(504)，所述处理器(501)、所述存储器(505)、所述用户接口(503)、及所述网络接口(504)分别与所述通信总线(502)连接，所述存储器(505)用于存储指令，所述用户接口(503)和网络接口(504)用于给其他设备通信，所述处理器(501)用于执行所述存储器(505)中存储的指令，以使所述电子设备(500)执行如权利要求1-5任意一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行如权利要求1-5任意一项所述的方法。
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2023
- 2023-08-31 CN CN202311116156.1A patent/CN117155456B/zh active Active
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