CN208399958U - 一种高性价比的可对未知跳频信号无丢失采集的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高性价比的可对未知跳频信号无丢失采集的系统，N个数据前端处理模块输出端分别与数据选择器输入端、数据分配器输入端连接，数据选择器输出端与宽带中频处理器输入端连接，宽带中频处理器输出端与控制器连接；数据分配器输出端与M个窄带中频抽取器输入端连接，M个窄带中频抽取器输出端均与数据拼接器输入端连接，数据拼接器输出端作为跳频信号输出端,所述窄带中频抽取器还与宽带中频处理器通信连接。本实用新型的有益效果是采用多个实时带宽适中的射频前端、一个宽带中频处理器及多个窄带中频抽取器，以较低的成本和难度实现对跳频速率达每秒数千跳级别、跳频频带范围达数百MHz级别的未知跳频信号的无丢失采集。
Description
技术领域
本实用新型属于通信技术领域，具体涉及一种高性价比的可对未知跳频信号无丢失采集的系统。
背景技术
跳频信号，就是按一定规律不停的改变其频率的信号，一般用于通信系统，其跳频频点一般为在一个特定频带内选定的数十个频点，每个频点一般占用数百KHz级别的窄带信道。
现代跳频信号存在跳频速率快，每秒数千跳级别，跳频频带范围宽，数百MHz级别的特点，在无线电监测侦察领域，需要对此类未知跳频信号无丢失的采集其有效数据，以便后续进行解调等分析。
目前对未知跳频信号无丢失的采集其有效数据的方案有两种：一是使用一台高速跳频接收机，由于被测信号未知，首先需要以远高于未知跳频信号速率的扫频速率找到被测信号的所有跳频频点及跳频规律，然后再通过复杂的时间频率同步机制让接收机与未知信号尽量同步的跳频，才能实现接近完全无丢失的采集完整的跳频信号数据，实现难度和成本都很高；二是使用一台或多台超宽带接收机(百MHz级别)，直接定频驻守整个跳频频带范围，把所有有效和无效的数据都记录下来再做跳频频点及规律分析和有效数据提取处理，虽然这种方案能保证有效数据完全无丢失，但对宽带海量高速数据采集、存储以及后续运算处理能力有很高的要求，实现难度很大，成本也很高，且很难实现实时处理。
实用新型内容
为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种高性价比的可对未知跳频信号无丢失采集的系统，以较低的成本和难度实现对跳频速率达每秒数千跳级别、跳频频带范围达数百MHz级别的未知跳频信号的无丢失采集。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种高性价比的可对未知跳频信号无丢失采集的系统，其特征在于：包括N个数据前端处理模块、数据选择器、数据分配器、宽带中频处理器、M个窄带中频抽取器、控制器及数据拼接器；
数据前端处理模块输出端分别与数据选择器输入端、数据分配器输入端连接，数据选择器输出端与宽带中频处理器输入端连接，宽带中频处理器输出端与控制器连接；
数据分配器输出端与M个窄带中频抽取器输入端连接，M个窄带中频抽取器输出端均与数据拼接器输入端连接，数据拼接器输出端作为跳频信号输出端,所述窄带中频抽取器还与宽带中频处理器通信连接，所述控制器分别与数据前端处理模块、数据选择器、数据分配器、宽带中频处理器、M个窄带中频抽取器连接。
优选地，数据前端处理模块包括射频前端和模数变换器，射频前端输出端与模数变换器输入端连接，模数变换器输出端作为数据前端处理模块输出端分别与数据选择器输入端、数据分配器输入端连接。
优选地，所述模数变换器的工作频率为102.4MHz。
优选地，所述数据选择器、数据分配器及数据拼接器采用CPLD或FPGA芯片，宽带中频处理器采用DSP芯片，窄带中频抽取器采用DDC芯片。
优选地，所述射频前端的最大中频带宽为40MHz。
本实用新型的有益效果是采用多个实时带宽适中的射频前端、宽带中频处理器及多个窄带中频抽取器，以较低的成本和难度实现对跳频速率达每秒数千跳级别、跳频频带范围达数百MHz级别的未知跳频信号的无丢失采集，宽带中频处理器通过轮循方式获取跳频频点节省了成本，不需要获取其跳频顺序和精确的跳频时间，简化了系统复杂度，不存在大量无效数据，没有复杂的算法和高速运算处理要求，很容易实现整个系统的实时处理，可用于需要立即获知信号内容的场合，系统性价比高。
附图说明
图1是本实用新型的一种具体实施方式原理框图。
图2是本实用新型的另一种具体实施方式原理框图。
具体实施方式
以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例：参见附图1，附图2所示的一种高性价比的可对未知跳频信号无丢失采集的系统，其特征在于：包括N个数据前端处理模块、数据选择器、数据分配器、宽带中频处理器、M个窄带中频抽取器、控制器及数据拼接器；
数据前端处理模块输出端分别与数据选择器输入端、数据分配器输入端连接，数据选择器输出端与宽带中频处理器输入端连接，宽带中频处理器输出端与控制器连接；
数据分配器输出端与M个窄带中频抽取器输入端连接，M个窄带中频抽取器输出端均与数据拼接器输入端连接，数据拼接器输出端作为跳频信号输出端,所述窄带中频抽取器还与宽带中频处理器通信连接，所述控制器分别与数据前端处理模块、数据选择器、数据分配器、宽带中频处理器、M个窄带中频抽取器连接。
本实施例中，由于一般跳频信号只是占用整个跳频范围内数十个窄带频道，本系统采用多个实时带宽适中的数据前端处理模块、一个宽带中频处理器及多个窄带中频抽取器，以较低的成本和难度实现对跳频速率达每秒数千跳级别、跳频频带范围达数百MHz级别的未知跳频信号的无丢失采集。具体原理为：其中，数据前端处理模块包括射频前端和模数变换器，射频前端输出端与模数变换器输入端连接，模数变换器输出端作为数据前端处理模块输出端分别与数据选择器输入端、数据分配器输入端连接，射频前端的最大中频带宽为40MHz，即可实时覆盖40MHz的频带，分别对每个射频前端设置合适的中心接收频率，可实时覆盖整个跳频频带，每个射频前端输出端与模数变换器输入端连接，模数变换器的工作频率为102.4MHz，每个模数变换器输出端输出的数据通过数据选择器进入40MHz的宽带中频处理器，宽带中频处理器通过离散傅氏变换的快速算法获取40MHz带宽内出现的有效频点；
每个模数变换器输出端输出的数据还通过数据分配器输入到M个百KHz级别窄带中频抽取器，宽带中频处理器获得的有效频点传输至控制器，设置每个窄带中频抽取器与宽带中频处理器获得有点频点对应的其中一个频点，使窄带中频抽取器向模数变换器输出端输出的数据进行数据提取采集，M个窄带中频抽取器采集的数据送入数据拼接器，数据拼接器根据哪个频点有符合电平门限的信号就输出哪个频点的数据，就可实现对整个跳频信号的数据实时无丢失采集输出，没有无效数据；
控制器对数据前端处理模块、数据选择器、数据分配器、宽带中频处理器、M个窄带中频抽取器进行参数设置，例如工作频率或工作带宽。
其中，宽带中频处理器获取有效频点这一步只需要获取未知跳频信号所有可能的跳频频点，不需要获取其跳频顺序和精确的跳频时间，所以不需要高速同步装置，只需要反复轮循就可以检测出所有的跳频频点，简化了系统复杂度；
其中，数据选择器、数据分配器及数据拼接器采用CPLD或FPGA芯片，因主要用于数据通路处理，芯片的主要选择原则是可用引脚数量优先，内部资源其次，Altera和Xilinx公司有此类芯片可实现；宽带中频处理器采用DSP芯片，宽带中频处理器主要实现通用的离散傅氏变换的快速算法，可选用Ti等公司的DSP芯片实现；窄带中频抽取器可使用HSP50214的等DDC芯片。
在另一种优选的实施方式中，M个窄带中频抽取器除了可以使用M个单路部件实现，还可以组合集成器件简化系统复杂度，例如将M个窄带中频抽取去用集成多路窄带中频抽取器代替。
在另一种优选的实施方式中，射频前端的最大中频带宽为40MHz，射频前端的中频带宽可根据实际需要选取，且模数变换器的工作频率也可以根据实际需求做出改变。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种高性价比的可对未知跳频信号无丢失采集的系统，其特征在于：包括N个数据前端处理模块、数据选择器、数据分配器、宽带中频处理器、M个窄带中频抽取器、控制器及数据拼接器；
数据前端处理模块输出端分别与数据选择器输入端、数据分配器输入端连接，数据选择器输出端与宽带中频处理器输入端连接，宽带中频处理器输出端与控制器连接；
数据分配器输出端与M个窄带中频抽取器输入端连接，M个窄带中频抽取器输出端均与数据拼接器输入端连接，数据拼接器输出端作为跳频信号输出端,所述窄带中频抽取器还与宽带中频处理器通信连接，所述控制器分别与数据前端处理模块、数据选择器、数据分配器、宽带中频处理器、M个窄带中频抽取器连接。
2.如权利要求1所述的高性价比的可对未知跳频信号无丢失采集的系统，其特征在于：数据前端处理模块包括射频前端和模数变换器，射频前端输出端与模数变换器输入端连接，模数变换器输出端作为数据前端处理模块输出端分别与数据选择器输入端、数据分配器输入端连接。
3.如权利要求2所述的高性价比的可对未知跳频信号无丢失采集的系统，其特征在于：所述模数变换器的工作频率为102.4MHz。
4.如权利要求1所述的高性价比的可对未知跳频信号无丢失采集的系统，其特征在于：所述数据选择器、数据分配器及数据拼接器采用CPLD或FPGA芯片，宽带中频处理器采用DSP芯片，窄带中频抽取器采用DDC芯片。
5.如权利要求2所述的高性价比的可对未知跳频信号无丢失采集的系统，其特征在于：所述射频前端的最大中频带宽为40MHz。
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