多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置，通過(guò)采樣數(shù)據(jù)緩存模塊對(duì)和路、俯仰和方位通道IQ解調(diào)后的六路采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存；時(shí)分復(fù)用控制器按照不同時(shí)間段把緩存后的采樣數(shù)據(jù)依次送至脈壓處理模塊，由所述脈壓處理模塊根據(jù)脈壓模式選擇不同的脈壓方式進(jìn)行處理；最后進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接寫(xiě)入緩存中，所述脈壓數(shù)據(jù)緩存模塊把脈壓后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到相應(yīng)的地址空間，實(shí)現(xiàn)多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用，供DSP讀取以完成相參積累處理。本實(shí)用新型的采樣數(shù)據(jù)緩存模塊，采用并行處理方式，提高了數(shù)據(jù)處理吞吐量；時(shí)分復(fù)用脈壓處理降低了資源占用率；最后緩存脈壓后的數(shù)據(jù)，提高了DSP讀取數(shù)據(jù)的速度和跨時(shí)鐘域的隔離度。
【專利說(shuō)明】多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型所涉及的是微波雷達(dá)領(lǐng)域中一種基于多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用技術(shù)的系統(tǒng)，特別適用于微波雷達(dá)跟蹤目標(biāo)的情況下。
【背景技術(shù)】
[0002]微波雷達(dá)跟蹤目標(biāo)時(shí)，需要對(duì)和路、俯仰和方位通道進(jìn)行脈壓處理，每個(gè)通道包含IQ兩路數(shù)據(jù)。目前國(guó)內(nèi)采用FPGA并行處理技術(shù)，它的缺點(diǎn)是占用大量的邏輯資源，需要六個(gè)相同的脈沖壓縮模塊才能完成上述多通道處理。在芯片選型時(shí)必須使用大容量FPGA，限制了信號(hào)處理機(jī)在彈載星載微波雷達(dá)中對(duì)一些對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸和功耗有要求的領(lǐng)域應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于避免上述【背景技術(shù)】中的不足之處而提供一種多通道脈壓時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)，解決了 FPGA系統(tǒng)資源有限與數(shù)據(jù)處理吞吐量大之間的矛盾，降低資源占有率，提高了可靠度，非常適合在結(jié)構(gòu)緊湊和低功耗的微波雷達(dá)中使用該技術(shù)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置，用于雷達(dá)接收處理系統(tǒng)；所述雷達(dá)接收處理系統(tǒng)的天線接收雷達(dá)回波信號(hào)，高頻頭把高頻信號(hào)解調(diào)后送給接收機(jī)，接收機(jī)會(huì)對(duì)和路、方位和俯仰通道進(jìn)行IQ解調(diào)，最后通過(guò)所述多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置完成脈壓處理，以便DSP處理完成相參積累和目標(biāo)檢測(cè)；
[0005]所述多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置包含信號(hào)連接的:采樣數(shù)據(jù)緩存模塊、時(shí)分復(fù)用控制器、脈壓處理模塊和脈壓數(shù)據(jù)緩存模塊；
[0006]所述采樣數(shù)據(jù)緩存模塊對(duì)和路、俯仰和方位通道IQ解調(diào)后的六路采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存；所述時(shí)分復(fù)用控制器按照不同時(shí)間段把緩存后的采樣數(shù)據(jù)依次送至脈壓處理模塊，由所述脈壓處理模塊根據(jù)脈壓模式選擇不同的脈壓方式進(jìn)行處理；所述脈壓數(shù)據(jù)緩存模塊把脈壓后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到相應(yīng)的地址空間，實(shí)現(xiàn)多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用。
[0007]可選地，所述采樣數(shù)據(jù)緩存模塊進(jìn)一步包含:
[0008]六片雙口 RAM分別存儲(chǔ)六路采樣數(shù)據(jù)；
[0009]時(shí)間控制模塊以其接收到的同步脈沖為基準(zhǔn)，并根據(jù)接收到的采樣時(shí)間，將特定時(shí)刻的采樣數(shù)據(jù)輸送至相應(yīng)的雙口 RAM進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0010]地址產(chǎn)生模塊信號(hào)連接至各個(gè)雙口 RAM，把要存儲(chǔ)的采樣數(shù)據(jù)寫(xiě)入相應(yīng)的地址空間。
[0011]可選地，所述時(shí)分復(fù)用控制器進(jìn)一步包含信號(hào)連接的:時(shí)分控制模塊和數(shù)據(jù)選通模塊；所述時(shí)分控制模塊輸出時(shí)分控制信號(hào)至數(shù)據(jù)選通模塊，以控制所述數(shù)據(jù)選通模塊選擇相應(yīng)通道的采樣數(shù)據(jù)并輸送給脈壓處理模塊。
[0012]可選地，所述脈壓處理模塊進(jìn)一步包含信號(hào)連接的:脈壓模式控制模塊、數(shù)據(jù)選通模塊、近距脈壓模塊、中距脈壓模塊和遠(yuǎn)距脈壓模塊；
[0013]所述脈壓模式控制模塊根據(jù)脈壓模式選擇不同的脈壓，并輸出脈壓模式選擇控制信號(hào)給數(shù)據(jù)選通模塊，以控制所述數(shù)據(jù)選通模塊將讀取的緩存數(shù)據(jù)發(fā)送至相應(yīng)的脈壓模塊；
[0014]所述近距脈壓模塊、中距脈壓模塊和遠(yuǎn)距脈壓模塊，根據(jù)相應(yīng)的脈壓模式，對(duì)不同的目標(biāo)距離采用不同碼長(zhǎng)的脈壓進(jìn)行處理，完成不同的脈沖壓縮。
[0015]可選地，所述脈壓數(shù)據(jù)緩存模塊進(jìn)一步包含:數(shù)據(jù)選通模塊，地址產(chǎn)生模塊和兩片雙口 RAM ;
[0016]所述數(shù)據(jù)選通模塊，根據(jù)其接收的通道狀態(tài)標(biāo)志，把脈壓數(shù)據(jù)分別送給兩片雙口RAM ;兩片雙口 RAM分別存儲(chǔ)和路、方位和俯仰通道的一路I數(shù)據(jù)和一路Q數(shù)據(jù)；所述地址產(chǎn)生模塊連接至各個(gè)雙口 RAM，把脈壓后的各路數(shù)據(jù)寫(xiě)入相應(yīng)的地址空間。
[0017]綜上所述，本實(shí)用新型所述多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置中，首先緩存六路信號(hào)的AD采樣數(shù)據(jù)，包括和路、俯仰和方位通道的IQ六路數(shù)據(jù)；然后按照不同時(shí)間段分別送給脈壓處理模塊；最后進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接寫(xiě)入緩存中，供DSP讀取以完成相參積累處理。
[0018]本實(shí)用新型帶來(lái)以下益處:
[0019]采樣數(shù)據(jù)緩存模塊，采用并行處理方式，提高了數(shù)據(jù)處理吞吐量；時(shí)分復(fù)用脈壓處理裝置，降低了資源占用率；最后緩存脈壓后的數(shù)據(jù)，提高了 DSP讀取數(shù)據(jù)的速度和跨時(shí)鐘域的隔離度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是雷達(dá)接收處理系統(tǒng)的示意圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型中時(shí)分復(fù)用脈壓處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型中采樣數(shù)據(jù)緩存模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖4是本實(shí)用新型中時(shí)分復(fù)用控制器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖5是本實(shí)用新型中脈壓處理模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖6是本實(shí)用新型中脈壓數(shù)據(jù)緩存模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]圖1為雷達(dá)接收處理系統(tǒng)示意圖，天線接收雷達(dá)回波信號(hào)，高頻頭把高頻信號(hào)解調(diào)后送給接收機(jī)，接收機(jī)會(huì)對(duì)和路、方位和俯仰三路通道進(jìn)行IQ解調(diào)，最后對(duì)得到的六路信號(hào)完成脈壓處理，以便DSP處理完成相參積累和目標(biāo)檢測(cè)。
[0027]參照?qǐng)D2、圖3、圖4、圖5和圖6，本實(shí)用新型在微波雷達(dá)多通道信號(hào)脈壓處理時(shí)采用時(shí)分復(fù)用脈壓處理裝置。
[0028]本實(shí)用新型包括如下模塊:
[0029]如圖2所示，根據(jù)數(shù)據(jù)流處理流程，共分為四個(gè)模塊，分別為:采樣數(shù)據(jù)緩存模塊10、時(shí)分復(fù)用控制器20、脈壓處理模塊30和脈壓數(shù)據(jù)緩存模塊40。本實(shí)用新型提及的所有模塊及其子模塊都能夠通過(guò)硬件方式實(shí)現(xiàn)，例如是使其中的某個(gè)或某些模塊集成為芯片、硬件組件，等等。
[0030]如圖3所示，采樣數(shù)據(jù)緩存模塊10接收來(lái)自接收機(jī)和路、俯仰和方位通道的IQ采樣數(shù)據(jù)，該采樣數(shù)據(jù)緩存模塊10包括三個(gè)子模塊，分別為:時(shí)間控制模塊11、地址產(chǎn)生模塊12和雙口 RAM.13。時(shí)間控制模塊11輸入信號(hào)有:采樣時(shí)間、同步脈沖、和路1、和路Q、方位1、方位Q、俯仰I和俯仰Q，以同步脈沖為基準(zhǔn)，根據(jù)采樣時(shí)間把采樣數(shù)據(jù)送給雙口 RAM ；地址產(chǎn)生模塊12負(fù)責(zé)把要存儲(chǔ)的采樣數(shù)據(jù)寫(xiě)入相應(yīng)的地址空間；雙口 RAM.13負(fù)責(zé)存儲(chǔ)和路1、和路Q、方位1、方位Q、俯仰I和俯仰Q的采樣數(shù)據(jù)。
[0031]如圖4所示，時(shí)分復(fù)用控制器20包含兩個(gè)子模塊:時(shí)分控制模塊21和數(shù)據(jù)選通模塊22 ;時(shí)分控制模塊21，根據(jù)所述采樣數(shù)據(jù)緩存模塊10向其發(fā)送的采樣數(shù)據(jù)緩存完成標(biāo)志，來(lái)啟動(dòng)時(shí)分控制功能，并把時(shí)分控制信號(hào)送給數(shù)據(jù)選通模塊22 ;數(shù)據(jù)選通模塊22負(fù)責(zé)把六路IQ采樣數(shù)據(jù)依次送給脈壓處理模塊30。
[0032]如圖5所示，脈壓處理模塊30包括脈壓模式控制模塊31、數(shù)據(jù)選通模塊32、近距脈壓模塊33、中距脈壓模塊34和遠(yuǎn)距脈壓模塊35。脈壓模式控制模塊31根據(jù)脈壓模式選擇不同的脈壓，輸出脈壓模式選擇控制信號(hào)給數(shù)據(jù)選通模塊32 ;數(shù)據(jù)選通模塊32負(fù)責(zé)為讀取后的緩存數(shù)據(jù)選擇相應(yīng)的脈壓；近距脈壓模塊33、中距脈壓模塊34和遠(yuǎn)距脈壓模塊35針對(duì)不同的目標(biāo)距離采用不同碼長(zhǎng)的脈壓。
[0033]如圖6所示，脈壓數(shù)據(jù)緩存模塊40包括地址產(chǎn)生模塊41、數(shù)據(jù)選通模塊42和雙口RAM.43。地址產(chǎn)生模塊41根據(jù)通道狀體標(biāo)志輸出相應(yīng)的地址信號(hào)送給雙口 RAM *43 ;數(shù)據(jù)選通模塊42根據(jù)通道狀態(tài)標(biāo)志把六路IQ數(shù)據(jù)送給相應(yīng)的雙口 RAM.43中；雙口 RAM.43負(fù)責(zé)分別存儲(chǔ)脈壓后的I數(shù)據(jù)和Q數(shù)據(jù)。
[0034]圖3、圖4、圖5和圖6組合成為圖2，最終實(shí)現(xiàn)多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用。
[0035]盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置，用于雷達(dá)接收處理系統(tǒng)；所述雷達(dá)接收處理系統(tǒng)的天線接收雷達(dá)回波信號(hào)，高頻頭把高頻信號(hào)解調(diào)后送給接收機(jī)，接收機(jī)會(huì)對(duì)和路、方位和俯仰通道進(jìn)行IQ解調(diào)，最后通過(guò)所述多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置完成脈壓處理，以便DSP處理完成相參積累和目標(biāo)檢測(cè)； 其特征在于，所述多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置包含信號(hào)連接的:采樣數(shù)據(jù)緩存模塊(10)、時(shí)分復(fù)用控制器(20)、脈壓處理模塊(30)和脈壓數(shù)據(jù)緩存模塊(40); 所述采樣數(shù)據(jù)緩存模塊(10)對(duì)和路、俯仰和方位通道IQ解調(diào)后的六路采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存；所述時(shí)分復(fù)用控制器(20)按照不同時(shí)間段把緩存后的采樣數(shù)據(jù)依次送至脈壓處理模塊(30)，由所述脈壓處理模塊(30)根據(jù)脈壓模式選擇不同的脈壓方式進(jìn)行處理；所述脈壓數(shù)據(jù)緩存模塊(40)把脈壓后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到相應(yīng)的地址空間，實(shí)現(xiàn)多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用。
2.如權(quán)利要求1所述的多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置，其特征在于， 所述采樣數(shù)據(jù)緩存模塊(10)進(jìn)一步包含: 六片雙口 RAM (13)分別存儲(chǔ)六路采樣數(shù)據(jù)； 時(shí)間控制模塊(11)以其接收到的同步脈沖為基準(zhǔn)，并根據(jù)接收到的采樣時(shí)間，將特定時(shí)刻的采樣數(shù)據(jù)輸送至相應(yīng)的雙口 RAM (13)進(jìn)行存儲(chǔ)； 地址產(chǎn)生模塊(12)信號(hào)連接至各個(gè)雙口 RAM (13)，把要存儲(chǔ)的采樣數(shù)據(jù)寫(xiě)入相應(yīng)的地址空間。
3.如權(quán)利要求1所述的多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置，其特征在于， 所述時(shí)分復(fù)用控制器(20)進(jìn)一步包含信號(hào)連接的:時(shí)分控制模塊(21)和數(shù)據(jù)選通模塊(22);所述時(shí)分控制模塊(21)輸出時(shí)分控制信號(hào)至數(shù)據(jù)選通模塊(22)，以控制所述數(shù)據(jù)選通模塊(22 )選擇相應(yīng)通道的采樣數(shù)據(jù)并輸送給脈壓處理模塊(30 )。
4.如權(quán)利要求1所述的多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置，其特征在于， 所述脈壓處理模塊(30)進(jìn)一步包含信號(hào)連接的:脈壓模式控制模塊(31)、數(shù)據(jù)選通模塊(32 )、近距脈壓模塊(33 )、中距脈壓模塊(34 )和遠(yuǎn)距脈壓模塊(35 ); 所述脈壓模式控制模塊(31)根據(jù)脈壓模式選擇不同的脈壓，并輸出脈壓模式選擇控制信號(hào)給數(shù)據(jù)選通模塊(32)，以控制所述數(shù)據(jù)選通模塊(32)將讀取的緩存數(shù)據(jù)發(fā)送至相應(yīng)的脈壓模塊； 所述近距脈壓模塊(33)、中距脈壓模塊(34)和遠(yuǎn)距脈壓模塊(35)，根據(jù)相應(yīng)的脈壓模式，對(duì)不同的目標(biāo)距離采用不同碼長(zhǎng)的脈壓進(jìn)行處理，完成不同的脈沖壓縮。
5.如權(quán)利要求1所述的多通道信號(hào)脈壓時(shí)分復(fù)用裝置，其特征在于， 所述脈壓數(shù)據(jù)緩存模塊(40)進(jìn)一步包含:地址產(chǎn)生模塊(41)，數(shù)據(jù)選通模塊(42)和兩片雙口 RAM (43)； 所述數(shù)據(jù)選通模塊(42)，根據(jù)其接收的通道狀態(tài)標(biāo)志，把脈壓數(shù)據(jù)分別送給兩片雙口RAM (43);兩片雙口 RAM (43)分別存儲(chǔ)和路、方位和俯仰通道的一路I數(shù)據(jù)和一路Q數(shù)據(jù)；所述地址產(chǎn)生模塊(41)連接至各個(gè)雙口 RAM (43)，把脈壓后的各路數(shù)據(jù)寫(xiě)入相應(yīng)的地址空間。
【文檔編號(hào)】G01S7/32GK203519824SQ201320589071
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】張衡, 高媛, 衡燕, 江利中, 李雁斌 申請(qǐng)人:上海無(wú)線電設(shè)備研究所