CN208904977U - 一种多通道小型化数字收发前端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多通道小型化数字收发前端，包括数字处理模块、采样时钟功分器、本振功分器和多个TR通道；每个所述TR通道与数字处理模块双向连接；所述采样时钟功分器用于接收外部时钟信号，其输出端与每个所述TR通道连接；所述本振功分器用于接收外部本振源信号，其输出端与每个所述TR通道连接。本实用新型结构简单，容错率高，可极好的满足边防线和无人区的IFF信号（敌我识别）监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子通信领域，特别涉及一种多通道小型化的数字收发前端。
背景技术
敌我识别（IFF）是现代信息化战场军事对抗的重要手段之一，它可以大大增强作战指挥与控制的准确性和各作战单位间的协调性，显著地加快系统反应速度，降低误伤概率，特别适合于多兵种联合作战使用。
现有已知的目标信号的射频信号频率主要分别在600MHz~1.6GHz之间。现有的前端为了得到基带信号均采用超外差结构来针对某个具体目标信号进行监测，每增加一个需要监测的目标信号，前端就会需要增加一路超外差电路，随着目标信号数量增多，整个前端的体积就越大，重量也越重。
我国存在绵延的边防线，以及广袤的沙漠无人区，如果在这些地区建立大型的敌我识别（IFF）信号监测基站而且采用现有前端结构来监测信号，会存在成本高、维护难、机动差等诸多问题。为了填补以上地区无IFF信号监测大型基站的空白，设计一种可以针对多个目标信号进行筛选，同时又满足便携的监测前端具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多通道、可以对目标信号进行筛选，减少后端处理带宽的同时又满足便携的小型化的数字收发前端。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种多通道小型化数字收发前端，包括数字处理模块、采样时钟功分器、本振功分器和多个TR通道；每个所述TR通道均连接有一个用于信号收发的天线组；每个所述TR通道与数字处理模块双向连接；所述采样时钟功分器用于接收外部采样时钟信号，其输出端与每个所述TR通道连接；所述本振功分器用于接收外部本振源信号，其输出端与每个所述TR通道连接；
每个所述TR通道均包括接收单元和发射单元；
所述接收单元包括低噪声放大器、信号采样二路功分器、AD模块、第一带通滤波器、第二带通滤波器和第三带通滤波器；所述信号采样功分器的输入端依次通过第一带通滤波器和低噪声放大器与天线组连接，输出端分别连接第二带通滤波器和第三带通滤波器；第二带通滤波器和第三带通滤波器的输出端分别通过AD模块与数字处理模块连接；所述AD模块的输入端还与采样时钟功分器连接；
所述发射单元包括发射调制器、DA模块和第四带通滤波器，所述发射调制器的输入端通过DA模块与数字处理模块连接，输出端依次通过功率放大器和第四带通滤波器与天线连接；所述发射调制器的输入端还与本振功分器连接。
所述数字处理模块包括FPGA模块，所述FPGA模块的输入端与AD模块连接，输出端通过光模块与后端连接；所述FPGA模块的输入端还用于接收外部脉冲信号，输出端还与发射调制器连接。
所述天线为天线组，所述天线组中包括至少两根天线。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的收发前端通过第一带通滤波器筛选出所有已知目标信号所在的频段，再通过第二带通滤波器和第三带通滤波器，将目标信号的频段再次分选，从而滤除无目标信号的频段，进而减少后端处理信号的带宽，节省了处理信号的资源；通过第二带通滤波器和第三滤波器，可以在本实用新型中将多个目标信号的频段进行分选，跟现有的前端相比，不必因为需要监测多个目标信号而不停增加硬件电路，使得前端的结构大大减小，便于携带，在边防线和无人区的设置IFF信号监测基站更为容易；任意一路TR通道出现故障后，不影响其他TR通道的工作，从而提高前端的容错率；TR通道连接多根天线，根据波束成形技术，增加了信号收发的距离和精度。
附图说明
图1为本实用新型的原理图；
图2为本实用新型TR通道结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1~2所示，一种多通道小型化数字收发前端，包括数字处理模块、采样时钟功分器、本振功分器和多个TR通道；每个所述TR通道与数字处理模块双向连接；所述采样时钟功分器用于接收外部时钟信号，其输出端与每个所述TR通道连接；所述本振功分器用于接收外部本振源信号，其输出端与每个所述TR通道连接；
每个所述TR通道均包括接收单元和发射单元；
所述接收单元包括低噪声放大器、信号采样二路功分器、AD模块、第一带通滤波器、第二带通滤波器和第三带通滤波器；所述信号采样功分器的输入端依次通过第一带通滤波器和低噪声放大器与带有两根天线的天线组连接，输出端分别连接第二带通滤波器和第三带通滤波器；第二带通滤波器和第三带通滤波器的输出端均分别通过AD模块与数字处理模块连接；所述AD模块的输入端还与采样时钟功分器连接；
所述发射单元包括发射调制器、DA模块和第四带通滤波器，所述发射调制器的输入端通过DA模块与数字处理模块连接，输出端依次通过功率放大器和第四带通滤波器与天线连接；所述发射调制器的输入端还与本振功分器连接。
所述数字处理模块包括FPGA模块，所述FPGA模块的输入端与AD模块连接，输出端通过光模块与后端连接；所述FPGA模块的输入端还用于接收外部脉冲信号，输出端还与发射调制器连接。
优选的，在本实用新型中FPGA模块采用XC7K480T-FFG901芯片、TR通道中DA模块采用DAC5672芯片、AD模块采用AD9695芯片、发射调制器采用LTC5698芯片，本实施例中的收发前端的整体尺寸为233.5mm（长）*130mm（高）*20mm（厚）。
本实用新型的工作原理如下：
3个TR通道中，每一个TR通道均可以独立完成IFF信号的收发，其中一个TR通道出现故障不会影响到其他TR通道的正常工作，每一个TR通道连接两根天线。
现有的已知目标信号的8个目标频点分布在600MHz~1.6GHz之间，TR通道中第一带通滤波器将低噪声放大器接收到的信号进行筛选，筛选出600MHz~1.6GHz的信号，采样信号功分器功分成将筛选后的信号分成两路，分别通过第二带通滤波器和第三带通滤波器进行再次分频筛选，得到高低两个频段的输出信号，进而将无目标信号频段滤除，从而减小后端需要处理的信号带宽。本实施例中，第二带通滤波器得到高频段带宽74MHz，中心频率1495MHz；第三带通滤波器得到低频段带宽390MHz，中心频率935MHz。
前端外部时钟通过采样信号三路功分器将采样信号发送给3个AD9695芯片，3个芯片同步对3个TR通道的信号采样，进而完成对高低两个频段的输出信号采样转换，本实施例中，采样率为1280MHz。数字处理模块中的FPGA芯片与AD模块通过JESD204B接口将数据发送到FPGA芯片XC7K480T-FFG901，FPGA芯片针对3个TR通道，每个通道的目标频点采用数字下变频技术，生成24路基带信号，FPGA芯片接收到外部秒脉冲信号后，通过GTX接口与MT光模块，将生成的基带信号通过光纤传输到后端。在进行发射时，后端将控制信号与二进制数据流，通过光模块发送到FPGA芯片，FPGA芯片根据要求的调制样式生成基带IQ信号，并输出给DA模块。DA模块使用14位双通道数模转换器DAC5672，完成对基带IQ信号的数模转换，然后通过调制芯片LTC5698完成信号的IQ调制，生成发射激励信号，再通过第四带通滤波器和天线组将信号发射出去。3路本振功分器接收外部本振源的信号，将本振信号发送给对每个TR通道发射单元中的发射调制器，保证3个发射调制器工作同步。
本实用新型的收发前端通过第一带通滤波器筛选出所有已知目标信号所在的频段，再通过第二带通滤波器和第三带通滤波器，将目标信号的频段再次分选，从而滤除无目标信号的频段，进而减少后端处理信号的带宽，节省了处理信号的资源；通过第二带通滤波器和第三滤波器，可以在本实用新型中将多个目标信号的频段进行分选，跟现有的前端相比，不必因为需要监测多个目标信号而不停增加硬件电路，使得前端的结构大大减小，便于携带，在边防线和无人区的设置IFF信号监测基站更为容易；任意一路TR通道出现故障后，不影响其他TR通道的工作，从而提高前端的容错率；TR通道连接多根天线，根据波束成形技术，增加了信号收发的距离和精度。
Claims (3)
1.一种多通道小型化数字收发前端，其特征在于：包括数字处理模块、采样时钟功分器、本振功分器和多个TR通道；每个所述TR通道均连接有一个用于信号收发的天线组；每个所述TR通道与数字处理模块双向连接；所述采样时钟功分器用于接收外部采样时钟信号，其输出端与每个所述TR通道连接；所述本振功分器用于接收外部本振源信号，其输出端与每个所述TR通道连接；
每个所述TR通道均包括接收单元和发射单元；
所述接收单元包括低噪声放大器、信号采样二路功分器、AD模块、第一带通滤波器、第二带通滤波器和第三带通滤波器；所述信号采样功分器的输入端依次通过第一带通滤波器和低噪声放大器与天线组连接，输出端分别连接第二带通滤波器和第三带通滤波器；第二带通滤波器和第三带通滤波器的输出端均通过AD模块与数字处理模块连接；所述AD模块的输入端还与采样时钟功分器连接；
所述发射单元包括发射调制器、DA模块和第四带通滤波器，所述发射调制器的输入端通过DA模块与数字处理模块连接，输出端依次通过功率放大器和第四带通滤波器与天线连接；所述发射调制器的输入端还与本振功分器连接。
2.根据权利要求1所述的一种多通道小型化数字收发前端，其特征在于：所述数字处理模块包括FPGA模块，所述FPGA模块的输入端与AD模块连接，输出端通过光模块与后端连接；所述FPGA模块的输入端还用于接收外部脉冲信号，输出端还与发射调制器连接。
3.根据权利要求1所述的一种多通道小型化数字收发前端，其特征在于：所述天线为天线组，所述天线组中包括至少两根天线。
Priority Applications (1)
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| CN201821547450.2U CN208904977U (zh) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | 一种多通道小型化数字收发前端 |
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| CN (1) | CN208904977U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112217537A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 多通道信号收发系统、方法、电子设备和存储介质 |
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| CN112217537A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 多通道信号收发系统、方法、电子设备和存储介质 |
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