CN209765035U - 一种阵列雷达数字化实验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种阵列雷达数字化实验系统。该实验系统由发射信号处理电路、接收信号处理电路、中频测试电路和视频显示电路等四部分组成。首先上位机通过千兆以太网接口将阵列雷达需要的配置信息发送给发射信号处理电路，发射信号处理电路根据配置命令完成相应处理，将结果发送到中频测试电路。中频测试电路将利用电缆连接发送与接收信号处理电路，接收信号处理电路接收到中频测试电路输出的信号，完成接收信号处理，并将中间结果输出到视频显示电路。同时，接收信号处理电路通过高速LVDS总线将完成的实验结果送至发射信号处理电路，通过千兆以太网接口送至上位机显示。本实用新型实现了阵列雷达实验系统，实时仿真阵列雷达雷达的信号处理流程。
Description
技术领域
本发明属于一种雷达数字化实验系统，特别是一种阵列雷达的数字化实验系统。
背景技术
数字阵列雷达是一种发射波束和接收波束都采用数字波束形成技术的全数字有源相控阵雷达，具有高抗干扰能力、多种目标自适应识别能力、低截获率等优点，是现代雷达技术的前沿与重要发展方向。本发明实现了阵列雷达实验系统，实现了对阵列雷达信号处理过程的实时仿真，便于理解阵列雷达信号处理的全过程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阵列雷达数字化实验系统，本发明可以实时仿真阵列雷达的信号处理流程。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种阵列雷达数字化实验系统，系统主要由四部分组成：
阵列雷达数字化实验系统主要由发射信号处理电路、中频测试电路、接收信号处理电路、视频显示电路等四部分组成。
发射信号处理电路。该电路接收上位机通过千兆以太网接口传来的阵列雷达配置信号，然后根据配置的命令完成相应的处理并将N个数字信号发出。
中频测试电路。该电路对N个数字信号进行数模转换（DAC）后，利用N个SMA高频接口对中频信号进行观察，然后通过高频电缆连接到另外N个SMA高频接口，然后变换为数字信号输出。
接收信号处理电路。该电路接收N个阵元的数字阵列信号后进行阵列雷达信号处理。
视频显示电路。该电路将接收信号处理电路的中间结果，经过数模转换（DAC）后得到视频信号输出。
本发明与现有技术相比，其显著优点：本发明可以实现整个阵列雷达实验系统，可以实时仿真阵列雷达的信号处理流程并观察仿真结果。
附图说明
图1是阵列雷达数字化实验系统。
图2是发射信号处理电路。
图3是中频测试电路。
图4是接收信号处理电路。
图5是视频显示电路。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明确，以下参照附图对本发明进一步详细说明。
本发明实现了一种阵列雷达数字化实验系统，具体流程如图1所示。
阵列雷达数字化实验系统主要由发射信号处理电路、中频测试电路、接收信号处理电路和视频显示电路组成。
发射信号处理电路结构图如图2所示，其由物理接口收发器（PHY）芯片、闪存（FLASH）、FPGA等组成。
发射信号处理电路对于输入的上位机传来的配置阵列雷达的信号，经物理接口收发器（PHY）芯片后，输出至FPGA，FPGA根据配置信息对信号进行处理，将处理后的结果通过电缆输出到中频测试电路。闪存在每次上电时对FPGA进行数据加载，FPGA将上位机的配置信息通过高速LVDS总线输出到接收信号处理电路。
中频测试电路如图3所示，其由数模转换器（DAC）、模数转换器（ADC）、SMA高频接口、高频电缆等组成。
中频测试电路对于发射信号处理电路输出的N个数字信号，首先进行数模转换运算，然后将数模转换后的N个阵元的模拟阵列信号输出至N个SMA高频接口，将N个SMA高频接口输出阵列模拟信号通过高频电缆输入至另外N个SMA高频接口，对N个SMA高频接口的输出进行模数转换运算，得到数字信号输出。
接收信号处理电路如图4所示，其由闪存和FPGA组成。
接收信号处理电路对于中频测试电路输出的N个阵元的数字阵列信号，根据发射信号处理电路输出的配置信息进行阵列雷达雷达信号处理，然后将处理的中间结果输出至视频显示电路，将最终的处理结果通过LVDS高速总线输出到发射信号处理电路，通过千兆以太网口输出到上位机。上电时，闪存向FPGA输出加载数据。
视频显示电路如图5所示，其主要由数模转换器和SMA高频接口组成。
视频显示电路首先将接收信号处理电路通过电缆输出的N个阵元的数字阵列信号处理的中间结果进行数模转换运算，将运算结果输出到SMA高频接口进行观测。
Claims (3)
1.一种阵列雷达数字化实验系统，其特征是：该实验系统由发射信号处理电路、接收信号处理电路、中频测试电路、视频显示电路等四部分组成；首先上位机通过千兆以太网接口将阵列雷达需要的配置信息发送给发射信号处理电路，发射信号处理电路根据配置的命令完成相应的处理，并将结果发送到中频测试电路；中频测试电路将输入的N个数字信号转变为N阵元的阵列模拟信号，并输出至N个SMA高频接口，然后通过高频电缆，将输出的N个阵列模拟信号输入至另外N个SMA高频接口，然后变换为数字信号输出；接收信号处理电路接收到中频测试电路输出的N个阵元的数字阵列信号后进行阵列雷达信号处理，并可将其中间结果输出到视频显示电路，同时，接收信号处理电路通过高速LVDS总线可以将完成的实验结果送至发射信号处理电路，并通过千兆以太网接口送至上位机显示。
2.根据权利要求1所述的一种阵列雷达数字化实验系统，其特征是：利用N个数字信号的幅度和相位的变化，构成N阵元的阵列信号仿真；将阵列模拟信号、视频信号输出至N个SMA高频接口，可以利用示波器观察中频信号和视频信号。
3.根据权利要求1所述的一种阵列雷达数字化实验系统，其特征是：利用高速LVDS总线一方面将发送信号处理电路配置信息同步到接收信号处理电路，另一方面将处理完成的结果反馈给发射信号处理电路。
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|---|---|---|---|---|
| CN111524415A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-08-11 | 南京理工大学 | 一种基于fpga的雷达信号处理教学平台及其工作方法 |
| CN113567986A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-29 | 米传科技（上海）有限公司 | 一种毫米波雷达发射回路频谱特性测量系统及方法 |
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