本發(fā)明屬于制導信息處理技術領域，具體涉及一種激光測角系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和信息處理系統(tǒng)，可以用于解決測角系統(tǒng)小型化問題和提高測角系統(tǒng)抑制后向散射能力。

背景技術：

數(shù)據(jù)采集和信息處理作為激光測角系統(tǒng)的關鍵分系統(tǒng)，對測角系統(tǒng)的探測能力和尺寸影響非常大，直接影響武器成本和小型化?，F(xiàn)有激光測角系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和信息處理系統(tǒng)一般采用峰值保持電路，這種方案只能采集低頻信號，無法抑制后向散射問題；另外，四路脈沖信號需要四路峰值保持電路，設計時很難保證四路參數(shù)的一致性，容易產(chǎn)生測量噪聲，影響測量精度，而且這種方案器件較多，很難小型化；目前激光測角系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和信息處理系統(tǒng)一般采用單片機或dsp處理器，處理速度慢，無法完成復雜的計算。

技術實現(xiàn)要素：

為克服上述技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種激光激光測角系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和信息處理系統(tǒng)，針對現(xiàn)有激光測角系統(tǒng)峰值保持電路器件較多、無法有效抑制后向散射的問題，采用高速采樣芯片對經(jīng)放大后100ns-300ns的脈沖直接采樣，去掉了以往方案的峰值保持電路，使電路得到簡化，提高測量精度，并選用高速處理器對采樣信號進行散射光抑制處理，提高激光測角系統(tǒng)的后向散射抑制能力。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種激光激光測角系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和信息處理系統(tǒng)，其特征在于，包括fpga數(shù)據(jù)處理器，fpga數(shù)據(jù)處理器與ps振蕩器相連；pl振蕩器與時鐘緩存器相連；時鐘緩存器與adc模數(shù)轉換器相連；時鐘緩存器還與fpga數(shù)據(jù)處理器相連；外部的四通道模擬信號通過數(shù)據(jù)采集的adc模數(shù)轉換器與fpga數(shù)據(jù)處理器相連；fpga數(shù)據(jù)處理器通過串口與控制系統(tǒng)相連。

所述fpga數(shù)據(jù)處理器選用型號為xc7z030。

所述ps振蕩器選用型號為dsc1001ci1-o。

所述pl振蕩器選用型號為sg3225van。

所述時鐘緩存器用型號為zl40200。

所述的adc模數(shù)轉換器采用型號為adc9239。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)本發(fā)明采用高速采樣芯片代替了現(xiàn)有技術常用的峰值保持電路，大幅度簡化了電路的規(guī)模，減少了激光測角系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和信息處理系統(tǒng)尺寸、功耗和重量；

2)本發(fā)明對脈沖(100ns-300ns)信號直接進行采樣，使激光測角系統(tǒng)可以從脈沖信號的波形中獲取真實目標回波信號，可有效抑制后向散射的干擾；

3)本發(fā)明ad9239是一款四通道、12位、250msps模數(shù)轉換器(adc)，一個芯片同時采集四個通道，可以提高探測精度；

4)本發(fā)明xc7z030是一款高性能的嵌入式片上系統(tǒng)芯片，在芯片中分為主處理器部分(ps部分)和常用的可編程邏輯部分(pl部分)兩大部分，通過運行復雜的信息提取和散射光抑制算法，可增強激光測角系統(tǒng)對后向散射干擾的抑制能力。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術中激光激光測角系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和信息處理系統(tǒng)結構圖。

圖2為本發(fā)明激光激光測角系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和信息處理系統(tǒng)結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。

一種激光激光測角系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和信息處理系統(tǒng)，其特征在于，包括fpga數(shù)據(jù)處理器1，fpga數(shù)據(jù)處理器1與ps振蕩器2相連；pl振蕩器3與時鐘緩存器4相連；時鐘緩存器4與adc模數(shù)轉換器5相連；時鐘緩存器4還與fpga數(shù)據(jù)處理器1相連；外部的四通道模擬信號通過數(shù)據(jù)采集的adc模數(shù)轉換器5與fpga數(shù)據(jù)處理器1相連。fpga數(shù)據(jù)處理器1通過串口與控制系統(tǒng)相連。

它包含硬件系統(tǒng)結的構框圖如圖2所示。振蕩器dsc1001ci1-o給fpga的ps側提供33.33mhz時鐘。振蕩器sg3225van產(chǎn)生250mhz時鐘給ad9239-250提供時鐘，同時給fpga中的gtx提供時鐘。外部的四通道模擬信號送入adc9239的差分輸入端，adc9239在時鐘控制下對信號完成采樣并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絰c7z030處理器進行處理，得到目標的位置信息，并將該信息傳輸給控制系統(tǒng)做進一步處理。

所述xc7z030處理器為mcu/fpga架構，主頻為800mhz，內嵌了2個arm硬核和4個6.6gb/s高速收發(fā)器，內部分為常用的可編程邏輯部分(pl部分)和主處理器部分(pl部分)兩大部分，芯片性能高且尺寸小，符合系統(tǒng)多通道大數(shù)據(jù)量處理和小型化要求。adc芯片選用ad9239，ad9239是一款四通道、12位、250msps模數(shù)轉換器(adc)，可以保證四個通道信號采集的一致性，內置溫度傳感器與高速串行接口。選用兩個振蕩器，ps側晶振時鐘選型為dsc1001ci1-o，產(chǎn)生的33.33mhz時鐘，給fpga的ps側提供時鐘，另外一個是由另一個晶振產(chǎn)生250mhz時鐘，給ad9239提供時鐘，同時給fpga中的gtx提供時鐘。

本發(fā)明的工作原理是：

參照圖2，系統(tǒng)簡要的工作流程為：本系統(tǒng)在兩個時鐘的驅動下工作，四通道的脈沖信號(100ns-300ns)輸入到ad9239，ad9239以不高于250msps速率進行數(shù)據(jù)采樣，并通過gtx接口將采集數(shù)據(jù)傳送到xc7z030處理器，xc7z030處理器采用特定的信息提取和散射光抑制算法對數(shù)據(jù)進行處理，提取出目標位置信息，并將處理結果傳給控制系統(tǒng)。

技術特征：

技術總結
一種激光測角系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和信息處理系統(tǒng)，包括FPGA數(shù)據(jù)處理器，F(xiàn)PGA數(shù)據(jù)處理器與PS振蕩器相連；PL振蕩器與時鐘緩存器相連；時鐘緩存器與ADC模數(shù)轉換器相連；時鐘緩存器還與FPGA數(shù)據(jù)處理器相連；外部的四通道模擬信號通過ADC模數(shù)轉換器與FPGA數(shù)據(jù)處理器相連；其工作原理為：采用通道高速模數(shù)轉換器對4路模擬信號同時采樣，去掉了現(xiàn)有技術中的峰值保持電路，使電路得到簡化，提高了測量精度，同時采用高性能的嵌入式片上系統(tǒng)芯片，通過運行復雜的信息提取和散射光抑制算法，可增強激光測角系統(tǒng)對后向散射干擾的抑制能力。

技術研發(fā)人員：孫宏宇
受保護的技術使用者：孫宏宇
技術研發(fā)日：2017.05.27
技術公布日：2017.08.11