一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，其特征在于：包括一信號(hào)采集卡，用以采集所述雷達(dá)接收的高頻信號(hào)、低頻信號(hào)以及電壓值信號(hào)；所述信號(hào)采集卡的輸出端與一FPGA數(shù)據(jù)采集模塊連接；所述的FPGA數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端與一ARM嵌入式模塊連接；所述的ARM嵌入式模塊設(shè)置有方位角信號(hào)接入口、手持示波器接口電路以及LAN接口電路。本裝置能夠?qū)Φ谌嚼走_(dá)的信號(hào)進(jìn)行采集、處理、傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)的遠(yuǎn)程監(jiān)控并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷。
【專利說明】—種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及雷達(dá)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有雷達(dá)【技術(shù)領(lǐng)域】中，邊海防雷達(dá)、海洋漁業(yè)雷達(dá)維修保障主要存在以下幾個(gè)問題:一是雷達(dá)站(值勤點(diǎn))多地處沿海一線(或海上)，位置分散，交通不便，環(huán)境氣候惡劣，雷達(dá)故障率高，維修保障困難；二是雷達(dá)站(值勤點(diǎn))維修保障技術(shù)人員技術(shù)水平參差不齊，自身排除故障能力較弱；三是雷達(dá)站(值勤點(diǎn))檢測(cè)維修設(shè)備有限，備件籌措困難，送修程序繁瑣，往返周期長(zhǎng)。當(dāng)雷達(dá)站(值勤點(diǎn))無力排除故障時(shí)，只能依靠上級(jí)派人到場(chǎng)搶修，消耗了大量的人力、物力、財(cái)力，耽誤了大量的時(shí)間，降低了保障效能，影響了值勤的順利進(jìn)行。因此，對(duì)雷達(dá)運(yùn)行狀況進(jìn)行全方位地自動(dòng)監(jiān)測(cè)，建立基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程故障智能診斷系統(tǒng)能有效解決上述問題，意義重大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)的遠(yuǎn)程監(jiān)控并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷，對(duì)雷達(dá)運(yùn)行狀況進(jìn)行全方位地自動(dòng)監(jiān)測(cè)，無需維修保障技術(shù)人員技術(shù)自身對(duì)雷達(dá)故障進(jìn)行檢測(cè)，解決了雷達(dá)保障效能低的問題。
[0004]本實(shí)用新型提供的一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，其特征在于:包括一信號(hào)采集卡，用以采集所述雷達(dá)接收的高頻信號(hào)、低頻信號(hào)以及電壓值信號(hào)；所述信號(hào)采集卡的輸出端與一 FPGA數(shù)據(jù)采集模塊連接；所述的FPGA數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端與一 ARM嵌入式模塊連接；所述的ARM嵌入式模塊設(shè)置有方位角信號(hào)接入口、手持示波器接口電路以及LAN接口電路。
[0005]進(jìn)一步地，所述的信號(hào)采集卡，F(xiàn)PGA數(shù)據(jù)采集模塊，ARM嵌入式模塊以及LAN接口電路設(shè)置在該硬件裝置的箱體內(nèi)，在機(jī)箱表內(nèi)設(shè)置有接入口，用以外部信號(hào)接入機(jī)箱內(nèi)的信號(hào)采集卡上。
[0006]進(jìn)一步地，所述信號(hào)采集卡采用8路高頻信號(hào)同軸接頭實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻信號(hào)的接收。
[0007]進(jìn)一步地，所述信號(hào)采集卡采用插入式接插件與25針D型頭實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻信號(hào)的接收，其中插入式接插件輸入10路低頻信號(hào)，25針D型頭輸入21路低頻信號(hào)，預(yù)留3路。
[0008]進(jìn)一步地，所述信號(hào)采集卡采用插入式接插件與25針D型頭實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻信號(hào)的接收，其中插入式接插件輸入4路電壓信號(hào)，由37針D型頭輸入30路電壓信號(hào)，預(yù)留7路。
[0009]進(jìn)一步地，所述的信號(hào)采集卡上還包括風(fēng)速傳感器，溫度傳感器，濕度傳感器，對(duì)雷達(dá)外部環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0010]進(jìn)一步地，所述的信號(hào)采集卡還包括一 ADC轉(zhuǎn)換電路，用以將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換輸入到所述的FPGA數(shù)據(jù)采集模塊中。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述的手持示波器接口電路包括一路脈沖信號(hào)接入口與一路回波信號(hào)接入口。
[0012]進(jìn)一步地，所述的方位角信號(hào)接入口與手持示波器接口電路的接入口均采用USB端口。
[0013]進(jìn)一步地，所述的LAN接口電路的接入口為L(zhǎng)AN端口，用以將該裝置與局域網(wǎng)中的PC服務(wù)器端連接。
[0014]本裝置能夠?qū)Φ谌嚼走_(dá)的信號(hào)進(jìn)行采集、處理、傳輸，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)的遠(yuǎn)程監(jiān)控并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的裝置原理框圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型的嵌入式機(jī)箱及接口平面示意圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型的嵌入式機(jī)箱及接口結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0018]圖4為本實(shí)用新型的嵌入式機(jī)箱及接口結(jié)構(gòu)示意圖二。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，其特征在于:包括一信號(hào)采集卡，用以采集所述雷達(dá)接收的高頻信號(hào)、低頻信號(hào)以及電壓值信號(hào)；所述信號(hào)采集卡的輸出端與一 FPGA數(shù)據(jù)采集模塊連接；所述的FPGA數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端與一 ARM嵌入式模塊連接；所述的ARM嵌入式模塊設(shè)置有方位角信號(hào)接入口、手持示波器接口電路以及LAN接口電路。
[0021]在本實(shí)施例中，所述的參見圖2，圖2為本實(shí)用新型的嵌入式機(jī)箱及接口平面示意圖，具體的結(jié)構(gòu)示意圖請(qǐng)參見圖3與圖4。在嵌入式機(jī)箱及接口分布圖中，所述的信號(hào)采集卡，F(xiàn)PGA數(shù)據(jù)采集模塊，ARM嵌入式模塊以及LAN接口電路設(shè)置在該硬件裝置的箱體內(nèi)，所述箱體設(shè)置與一鐵門內(nèi)側(cè)。在箱體表面設(shè)置有接入口，用以外部信號(hào)接入箱體內(nèi)的信號(hào)采集卡上。所述信號(hào)采集卡采用8路高頻信號(hào)同軸接頭實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻信號(hào)的接收；所述信號(hào)采集卡采用插入式接插件與25針D型頭實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻信號(hào)的接收，其中插入式接插件輸入10路低頻信號(hào)，25針D型頭輸入21路低頻信號(hào)，預(yù)留3路；所述信號(hào)采集卡采用插入式接插件與25針D型頭實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻信號(hào)的接收，其中插入式接插件輸入4路電壓信號(hào)，由37針D型頭輸入30路電壓信號(hào)，預(yù)留7路。
[0022]請(qǐng)繼續(xù)參見圖2，所述的信號(hào)采集卡上還包括風(fēng)速傳感器，溫度傳感器，濕度傳感器，對(duì)雷達(dá)外部環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。較佳的，所述的信號(hào)采集卡還包括一 ADC轉(zhuǎn)換電路，用以將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換輸入到所述的FPGA數(shù)據(jù)采集模塊中。
[0023]值得一提的是，手持示波器接口電路包括一路脈沖信號(hào)接入口與一路回波信號(hào)接入口 ；方位角信號(hào)采集模塊接收外部方位角信號(hào)。所述的方位角信號(hào)接入口和手持示波器接口電路的接入口采用USB端口，接收到的信號(hào)采用USB協(xié)議通過USB端口傳輸?shù)剿龅腁RM嵌入式模塊。
[0024]較佳的，所述的方位角信號(hào)，由12路數(shù)字信號(hào)組成，其中方位角信號(hào)采集模塊將掃描一圈360度分為4096等分做為4096個(gè)方位角，每個(gè)方位角分成1200個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)代表150米。所述的手持示波器采集的信號(hào)為脈沖信號(hào)與回波信號(hào)。其中，回波信號(hào)經(jīng)放大產(chǎn)生為0-5V的電壓，根據(jù)回波信號(hào)電壓強(qiáng)弱分成256輝度值，回波信號(hào)越強(qiáng)的輝度值越高。
[0025]另外，所述的LAN接口電路的接入口為L(zhǎng)AN端口，用以將該裝置與局域網(wǎng)中的PC服務(wù)器端連接，其中數(shù)據(jù)傳輸過程中采用TCP/IP協(xié)議。所述PC服務(wù)器端為采集服務(wù)器，用以接收數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)監(jiān)控雷達(dá)的運(yùn)行狀態(tài)以便發(fā)現(xiàn)故障。
[0026]較佳的，本實(shí)施例中的系統(tǒng)能夠滿足以下功能和精度:其中重構(gòu)界面模塊數(shù)據(jù)傳輸量為500K Bytes/s，手持示波器數(shù)據(jù)傳輸量為50K Bytes/s ;各路檢測(cè)信號(hào)的總數(shù)據(jù)傳輸量為100K Bytes/s ;網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)傳輸速度大等于800K Bytes/s。
[0027]另外，所示的信號(hào)的測(cè)量精度為Vinput*l%;所述的高頻信號(hào)的輸入帶寬為8MHz，采樣率大等于40M S/s ;所述的低頻信號(hào)的輸入帶寬:40(Γ600Κ Ηζ，采樣率大等于5ΜS/s ;其中對(duì)信號(hào)電壓的采樣方式為峰值檢測(cè)。
[0028]值得一提的是，在本實(shí)施例中，多臺(tái)雷達(dá)、PC服務(wù)器端能夠在局域網(wǎng)中運(yùn)行，提供百兆帶寬以上的傳輸網(wǎng)絡(luò)，并且能夠?qū)Φ谌嚼走_(dá)的信號(hào)進(jìn)行采集、處理、傳輸，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)的遠(yuǎn)程監(jiān)控并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷。
[0029]綜上所述，本實(shí)用新型具有突出優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)雷達(dá)的遠(yuǎn)程監(jiān)控并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷，對(duì)雷達(dá)運(yùn)行狀況進(jìn)行全方位地自動(dòng)監(jiān)測(cè)，無需維修保障技術(shù)人員技術(shù)自身對(duì)雷達(dá)故障進(jìn)行檢測(cè)，解決了雷達(dá)保障效能低的問題。
[0030]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，其特征在于:包括一信號(hào)采集卡，用以采集所述雷達(dá)接收的高頻信號(hào)、低頻信號(hào)以及電壓值信號(hào)；所述信號(hào)采集卡的輸出端與一FPGA數(shù)據(jù)采集模塊連接；所述的FPGA數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端與一 ARM嵌入式模塊連接；所述的ARM嵌入式模塊設(shè)置有方位角信號(hào)接入口、手持示波器接口電路以及LAN接口電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，其特征在于:所述的信號(hào)采集卡，F(xiàn)PGA數(shù)據(jù)采集模塊，ARM嵌入式模塊以及LAN接口電路設(shè)置在該硬件裝置的機(jī)箱內(nèi)，在機(jī)箱表內(nèi)設(shè)置有接入口，用以外部信號(hào)接入內(nèi)的信號(hào)采集卡上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，其特征在于:所述信號(hào)采集卡采用8路高頻信號(hào)同軸接頭實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻信號(hào)的接收。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，其特征在于:所述信號(hào)采集卡采用插入式接插件與25針D型頭實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻信號(hào)的接收，其中插入式接插件輸入10路低頻信號(hào)，25針D型頭輸入21路低頻信號(hào)，預(yù)留3路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，其特征在于:所述信號(hào)采集卡采用插入式接插件與25針D型頭實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻信號(hào)的接收，其中插入式接插件輸入4路電壓信號(hào)，由37針D型頭輸入30路電壓信號(hào)，預(yù)留7路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，其特征在于:所述的信號(hào)采集卡上還包括風(fēng)速傳感器，溫度傳感器，濕度傳感器，對(duì)雷達(dá)外部環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)米集。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，其特征在于:所述的信號(hào)采集卡還包括一 ADC轉(zhuǎn)換電路，用以將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換輸入到所述的FPGA數(shù)據(jù)采集模塊中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，其特征在于:所述的手持示波器接口電路包括一路脈沖信號(hào)接入口與一路回波信號(hào)接入口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，其特征在于:所述的方位角信號(hào)接入口與手持示波器接口電路的接入口均采用USB端口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的嵌入式硬件裝置，其特征在于:所述的LAN接口電路的接入口為L(zhǎng)AN端口，用以將該裝置與局域網(wǎng)中的PC服務(wù)器端連接。
【文檔編號(hào)】G01S7/40GK204203458SQ201420568345
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】范飛躍, 李曉兵, 林為慶, 林敏
申請(qǐng)人:廣為通訊技術(shù)（福建）有限公司