CN208477719U - 激光测风雷达信号处理器传输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了激光测风雷达信号处理器传输装置，包括WiFi模块；信号处理器端与控制终端均通过UART与WiFi模块实现数据通信；信号处理器端中由FPGA芯片收发WiFi模块的信号，FPGA芯片用于通过判断从UART端口接收到的信号指令以控制信号处理器的状态改变，或通过UART端口发送信处数据给WiFi模块并控制WiFi模块向控制终端发送数据；控制终端通过调用对应的底层驱动，接收并转换WiFi模块从信号处理器端接收并由串口发送过来的数据，或将指令转换并发送给WiFi模块控制信号处理器；本实用新型的激光测风雷达信号处理器传输装置：通过嵌入式WiFi模块实现了雷达信号处理器与控制终端的无线通信；足够快的数据传输速率，足够低的误码率；稳定的数据通讯质量与保密性；低系统功耗。

Description

激光测风雷达信号处理器传输装置

技术领域

本实用新型属于信号传输技术领域，具体涉及激光测风雷达信号处理器传输装置。

背景技术

随着超大规模集成电路技术、微电子技术、数字信号处理技术及计算机技术的发展，雷达越来越向小型化、智能化、多功能化的方向发展，便携式雷达便是其中的一个发展方向。雷达的控制终端由传统的电脑平台转到更方便、更易操作和更普遍的移动平台上，设备之间的信息交流也开始采用新的方式。

现有技术一；

雷达信号处理器与控制终端采用串行通信，双方对数据定时，采用相同的比特率，通过串行接口的握手功能，实现信号处理器的数据在控制终端的显示与控制终端的命令往信号处理器的下发的双向传输。

缺点：

1、有线连接缺乏便捷性，受使用距离等的限制，即使在有效距离内，也难以应对在复杂地势的使用。

2、应用不够灵活(需要特制接口等)，升级难度大。

现有技术二；

在雷达信号处理器端与控制终端配置串口红外适配器或USB接口红外适配器，通过IrDA红外数据通讯协议实现红外数据通讯。

缺点：

1、红外通讯数据传输速率太低；

2、传输距离短，且受传输角度的限制；

为了解决以上问题我方研发出了一种利用无线信号，远程控制一种激光测风雷达，从而实现设备的智能化、无线化控制的激光测风雷达信号处理器传输装置。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种激光测风雷达信号处理器传输装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

激光测风雷达信号处理器传输装置，用于信号处理器与控制终端之间的数据通讯，包括：

用于底层驱动、小型化TCP/IP协议栈和实时操作系统的WiFi模块，信号处理器端与控制终端均通过UART与WiFi模块实现数据通信。

具体地，信号处理器端中由FPGA芯片收发WiFi模块的信号，FPGA芯片用于通过判断从UART端口接收到的信号指令以控制信号处理器的状态改变，或通过UART端口发送信处数据给WiFi模块并控制WiFi模块向控制终端发送数据。

具体地，控制终端通过调用对应的底层驱动，接收并转换WiFi模块从信号处理器端接收并由串口发送过来的数据，或将指令转换并发送给WiFi模块控制信号处理器。

优选地，WiFi模块为RAK473串口AT命令WiFi模块。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的激光测风雷达信号处理器传输装置：

1、通过嵌入式WiFi模块实现了雷达信号处理器与控制终端的无线通信；

2、足够快的数据传输速率，足够低的误码率；

3、稳定的数据通讯质量与保密性；

4、低系统功耗。

附图说明

图1为本实用新型中的WiFi工作原理结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，激光测风雷达信号处理器传输装置，用于信号处理器与控制终端之间的数据通讯，包括：

用于底层驱动、小型化TCP/IP协议栈和实时操作系统的WiFi模块，信号处理器端与控制终端均通过UART与WiFi模块实现数据通信。

信号处理器端中由FPGA芯片收发WiFi模块的信号，FPGA芯片用于通过判断从UART端口接收到的信号指令以控制信号处理器的状态改变，或通过UART端口发送信处数据给WiFi模块并控制WiFi模块向控制终端发送数据。

控制终端通过调用对应的底层驱动，接收并转换WiFi模块从信号处理器端接收并由串口发送过来的数据，或将指令转换并发送给WiFi模块控制信号处理器。

WiFi模块为RAK473串口AT命令WiFi模块。

本实用新型在原有的有线以太网基础上融入WiFi无线技术实现数据通信以满足实际需求，控制终端发出命令，经由WiFi模块将命令发送给信号处理器，信号处理器执行命令；同样的，信号处理器的信号经由WiFi模块发送给控制终端。本实用新型工作在2.4GHz附近频段，采用TCP/IP网络通讯协议。

嵌入式WiFi模块采用的是瑞科慧联公司的RAK473串口AT命令WiFi模块；RAK473是一款完全符合802.11b/g/n无线协议的WiFi模块，内部集成完整的TCP/IP协议栈，并包含一个ARM-CM3MCU、WLAN MAC以及单流的WLAN基带；模块上包含了板载天线、外置天线接口和射频输出引脚。

RAK473支持ARP/IP/ICMP/TCP/UDP/DHCP CLIENT/DHCP SERVER/DNS等多种协议，支持AP和Station模式。同时，RAK473为各类应用提供丰富的AT命令，用户可方便快速地使用模块实现组网及数据收发，其串口波特率最高支持921600bps，完全满足低速率应用的要求。

WiFi模块与其他硬件的通信实现：信号处理器端与控制终端通过UART与WiFi模块实现数据通信；信号处理器端由FPGA芯片收发WiFi模块的信号，FPGA芯片通过判断从UART端口接收到的信号指令以控制信号处理器的状态改变，或通过UART端口发送信处数据给WiFi模块并控制WiFi模块向控制终端发送数据。控制终端则通过调用对应的底层驱动，接收并转换WiFi模块从信号处理器端接收并由串口发送过来的数据，或者将指令转换并发送给WiFi模块控制信号处理器。

控制终端软件功能实现：控制终端软件包括智能终端的应用软件部分和WiFi芯片功能部分。应用软件部分包括数据图形化、网络功能和日志报告等功能模块。WiFi芯片功能部分包括WiFi模块的底层驱动，小型化TCP/IP协议栈和实时操作系统的功能适配。

WiFi芯片功能部分主要负责建立通讯连接，接受信号处理器端发送的数据并传递给智能终端，同时通过MCU微处理器驱动、控制相应的管脚，将智能终端发送的命令传递给信号处理器端。由于WiFi模块是基于TCP/IP协议通信，因此极大简化了WiFi模块内部的工作逻辑，只需根据对应的指令控制相应的管脚，完成通讯渠道的任务即可。

WiFi芯片的应用软件部分提供友好的人机交互界面，建立并保持终端与底层设备的连接。对于WiFi模块传输过来的信号处理器数据，通过网络功能接收并更新数据，再图形化显示出来，生成日志文件记录软件工作状态等。对于用户下发的控制指令，将指令逻辑转化为WiFi模块可识别的的AT命令(或固有命令)，通过网络功能模块下发给WiFi模块，WiFi模块对指令进行反应，通过TCP/IP通路发送给信号处理器端，同时日志记录设备状态。

本实用新型的主要技术指标：

1、波特率：最大支持921600bps；

2、最大传输距离：450m；

3、最大传输速率：150Mbps；

4、TCP连接数(MAX)：8个；

5、AP连接数(MAX)：3个；

6、支持的网络协议：ARP/IP/ICMP/TCP/UDP/DHCP CLIENT/DHCP SERVER/DNS等；

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (4)

1.激光测风雷达信号处理器传输装置，用于信号处理器与控制终端之间的数据通讯，其特征在于，包括：

用于底层驱动、小型化TCP/IP协议栈和实时操作系统的WiFi模块，信号处理器端与控制终端均通过UART与WiFi模块实现数据通信。

2.根据权利要求1所述的激光测风雷达信号处理器传输装置，其特征在于：信号处理器端中由FPGA芯片收发WiFi模块的信号，FPGA芯片用于通过判断从UART端口接收到的信号指令以控制信号处理器的状态改变，或通过UART端口发送信处数据给WiFi模块并控制WiFi模块向控制终端发送数据。

3.根据权利要求1所述的激光测风雷达信号处理器传输装置，其特征在于：控制终端通过调用对应的底层驱动，接收并转换WiFi模块从信号处理器端接收并由串口发送过来的数据，或将指令转换并发送给WiFi模块控制信号处理器。

4.据权利要求1-3任一项所述的激光测风雷达信号处理器传输装置，其特征在于：WiFi模块为RAK473串口AT命令WiFi模块。