雷达终端信号采集系统的制作方法

本实用新型涉及雷达探测技术领域，尤其是涉及一种雷达终端信号采集系统。

背景技术：

目前,随着现代计算机技术的发展和普及，以PC机作为平台雷达模拟器系统已在雷达技术学习培训中得到了广泛的应用。但是在传统的设计中，以PC机作为平台的雷达模拟器的通讯方式通常采用PC内部总线，如ISA总线。

但是，ISA数据总线的数据传输速率很低，如RS232传输速率通常小于115Kbps，一般只适用于低速接口，而雷达系统中的数据传输量大，并且实时性要求高，显然ISA总线的雷达终端信号采集系统已经无法满足雷达系统的需求。

因此，针对上述问题本实用新型急需提供一种能够满足雷达数据高速、实时传输的雷达终端信号采集系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种雷达终端信号采集系统，通过PCI/PCIE总线接口电路的设计以解决现有信号采集系统中ISA数据总线传输效率低、实时性差的技术问题。

本实用新型提供的一种雷达终端信号采集系统，包括检测视频接收装置、背景视频接收装置、FPGA处理器、PCI/PCIE总线接口电路、嵌入式计算模块、录取跟踪模块、缓存模块以及显示终端，所述检测视频接收装置与所述FPGA处理器驱动隔离连接，所述背景视频接收装置和缓存模块分别与所述FPGA处理器连接，所述FPGA处理器通过所述PCI/PCIE总线接口电路与所述嵌入式计算模块连接，所述嵌入式计算模块分别与所述录取跟踪模块和显示终端通过通讯网络进行连接。

进一步地，所述背景视频接收装置包括背景视频接收模块、脉冲信号触发模块、P显同步信号时序模块、方位信号时序模块和A/D转换模块，所述背景视频接收模块、脉冲信号触发模块、P显同步信号触发模块分别与所述A/D转换模块连接，所述A/D转换模块和所述方位信号时序模块分别与所述FPGA处理器连接。

进一步地，所述方位信号时序模块包括依次连接的方位信号触发模块和方位分量信号转换模块，所述方位分量信号转换模块与所述FPGA处理器连接。

进一步地，所述系统还包括外接输入装置，所述外接输入装置与所述显示终端连接。

进一步地，所述PCI/PCIE总线接口电路采用多串口扩展板实现。

进一步地，所述PCI/PCIE总线接口电路包括PCI/PCIE总线模块、PCI/PCIE驱动模块和DMA数据传输模块，所述，PCI/PCIE总线模块通过所述DMA数据传输模块与所述嵌入式计算模块连接，所述PCI/PCIE驱动模块分别与所述PCI/PCIE总线模块、所述DMA数据传输模块和所述嵌入式计算模块连接。

进一步地，所述系统还包括防雷模块，所述防雷模块与所述嵌入式计算模块电连接。

进一步地，所述系统还包括码声模块，所述码声模块与所述录取跟踪模块电连接。

进一步地，所述系统还包括打印信号输出模块，所述打印信号输出模块与所述录取跟踪模块电连接。

进一步地，所述嵌入式计算模块分别与所述录取跟踪模块和显示终端通过UDP协议进行网络连接。

本实用新型提供的雷达终端信号采集系统，基于PCI/PCIE总线接口电路实现雷达终端信号的传输，能够将采集到的雷达视频数据高速、实时地传输给嵌入式计算模块，进而传输到录取跟踪模块和显示终端，在满足雷达显示终端的数据传输要求的同时，实现高性能的数据录取跟踪。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的雷达终端信号采集系统的电路连接示意图(框图)；

图2为本实用新型另一实施例的雷达终端信号采集系统的电路连接示意图(框图)。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1所示，本实用新型提供的雷达终端信号采集系统，包括检测视频接收装置、背景视频接收装置、FPGA处理器、PCI/PCIE总线接口电路、嵌入式计算模块、录取跟踪模块、缓存模块以及显示终端；

其中，所述检测视频接收装置与所述FPGA处理器采用驱动隔离的方式进行连接，所述背景视频接收装置和缓存模块分别与所述FPGA处理器连接，所述FPGA处理器通过所述PCI/PCIE总线接口电路与所述嵌入式计算模块连接，所述嵌入式计算模块分别与所述录取跟踪模块和显示终端通过通讯网络进行连接。嵌入式计算模块接收来自雷达的模拟视频、数字视频和触发脉冲并进行相应的处理，传送给录取跟踪模块，录取跟踪模块和显示终端通过通讯网络进行连接，以接收录取模块送来的显示数字视频和航迹数据，完成雷达一次视频和二次信息的显示。其中，显示模块完成高分辨率显示的显示控制功能。

本实施例中，录取跟踪模块录取方式有自动录取、半自动录取、手动录取、区域控制录取。

自动录取：目标航迹自动起始、自动编航迹号、自动跟踪；

半自动录取：目标航迹首点由人工起始、自动或人工编航迹号、自动跟踪；

手动录取：目标航迹首点由人工起始、人工编航迹号、人工手动跟踪；

区域控制录取：可设置航迹自动起始区、半自动起始区和手动区，实现录取方式组合工作。

传统的雷达终端信号采集系统均为嵌入式系统，特点是功耗低、稳定性好，缺点是功能限制多、软件开发、维护难度大。本实施例为解决这一问题，硬件采用X86架构的酷睿移动平台，操作系统采用WINDOWS XPE嵌入式版本，软件在Windows平台下开发，开发、维护将极为便捷，而硬件通用性好，扩展性强，可以较好的解决前述问题，且移动计算平台功耗低，在恶劣环境使用有优势。

本实用新型提供的雷达终端信号采集系统，基于PCI/PCIE总线接口电路实现雷达终端信号的传输，能够将采集到的雷达视频数据高速、实时地传输给嵌入式计算模块，进而传输到录取跟踪模块和显示终端，在满足雷达显示终端的数据传输要求的同时，实现高性能的数据录取跟踪。

而且，本实用新型实施例提供的雷达终端信号采集系统，采用PCI/PCIE总线接口电路通过PCI/PCIE总线对内存和I/O进行基本读写操作，采集一次视频数据，并对采集来的数据进行组播。由于不经过CPU而直接从内存读取一次视频数据，很大程度上减轻了CPU资源占有率，大大节省系统资源。

参见图2所示，本实用新型提供的雷达终端信号采集系统中，所述背景视频接收装置包括背景视频接收模块、脉冲信号触发模块、P显同步信号时序模块、方位信号时序模块和A/D转换模块，所述背景视频接收模块、脉冲信号触发模块、P显同步信号触发模块分别与所述A/D转换模块连接，所述A/D转换模块和所述方位信号时序模块分别与所述FPGA处理器连接。进一步地，所述方位信号时序模块包括依次连接的方位信号触发模块和方位分量信号转换模块，所述方位分量信号转换模块与所述FPGA处理器连接。

其中，方位信号触发模块接收来自雷达的模拟天线方位信号，经过轴角变换成串行数字方位信号，以传送给录取跟踪模块、终端显示模块。

本实用新型实施例中，雷达终端的背景视频为模拟信号，需要单独进行A/D转换。SDC方位信号需要有独立的方位分量信号转换模块完成SDC信号到分量信号的转换。其中，A/D转换采用单独时钟，以提高转换质量。具体的，首先是A/D转换根据采样时钟对数据进行A/D的转换，转换数据的周期T1根据最大量程指定给A/D转换器。转换后的数据，由FPGA处理器和方位数据进行对比并处理，最终交给PCI/PCIE总线接口电路，经过驱动程序和应用程序完成通讯。

其中，控制模块产生仿真工作下的模拟目标视频触发脉冲和方位信号。

其中，FPGA处理器还用于对AD转换后的数据进程实时信号处理，如，动态杂波图形成、静止目标的对消和恒虚警处理，完成目标点迹检测录取。

本实施例中，所述系统还包括外接输入装置，所述外接输入装置与所述显示终端连接。本实施例中所述外接输入装置用于人工输入指令数据，实现系统参数设置、功能控制和手动录取，完成对录取跟踪模块的人工管理。其中，本实施例中所述外接输入装置包括分别与所述显示终端电连接的鼠标和键盘。

本实用新型实施例中，通过设置外接输入装置，并连接在所述显示终端输入端，以通过显示终端输的人工干预命令和手录数据，实现全平面或分区域对多批目标的手动、半自动或自动录取。

雷达终端的显示模块是整个系统的指挥中心。通过接收键盘、鼠标的人工干预命令，实现参数设置、功能控制和手动录取，完成对接口模块、录取模块的管理。

本实施例中，所述系统还包括防雷模块，所述防雷模块与所述嵌入式计算模块电连接。所述防雷模块用于精密保护所述雷达终端信号采集系统免受雷击。

本实施例中，所述系统还包括码声模块，所述码声模块与所述录取跟踪模块电连接。本实施例中所述雷达信号收发装置还包括码声模块，所述码声模块；电连接所述雷达信号录取模块，所述码声模块内置码声器，其音量和速度可调，用于将目标物的目标方位信号以码声信号的方式自动播报；码声模块可调节码声信号的格式、间隔及某批次目标是否播报码声。

本实施例中，所述系统还包括打印信号输出模块，所述打印信号输出模块与所述录取跟踪模块电连接。所述打印信号输出模块与所述录取跟踪模块电连接，用于将打印信号输出外接打印装置。

本实施例中，所述PCI/PCIE总线接口电路采用多串口扩展板实现。

参见图2所示，所述PCI/PCIE总线接口电路包括PCI/PCIE总线模块、PCI/PCIE驱动模块和DMA数据传输模块，所述，PCI/PCIE总线模块通过所述DMA数据传输模块与所述嵌入式计算模块连接，所述PCI/PCIE驱动模块分别与所述PCI/PCIE总线模块、所述DMA数据传输模块和所述嵌入式计算模块连接。

本实施例中，PCI/PCIE总线接口电路采用符合PICMG 2.3规范的多串口扩展板，由PCI/PCIE总线扩展8个异步串口，通过两个USB口分别扩展出两个同/异步串口和一个CAN接口。

本实施例中，所述嵌入式计算模块分别与所述录取跟踪模块和显示终端通过UDP协议进行网络连接。

本实施例中，使用套接字实现录取模块、显示模块、接口模块、DMA模块、PFGA模块等通信。具体的，通过调用微软提供的套接字的API接口实现，CAN总线采用的是USB转CAN总线，它对CAN总线和套接字分别启动一个线程，监听其他模块发来的数据放入数据缓存中。使用另一个线程取出缓存的数据，并根据数据头提供的源目的地址，将相应的数据发送到其他模块。

本实用新型提供的雷达终端信号采集系统，基于PCI/PCIE总线接口电路实现雷达终端信号的传输，能够将采集到的雷达视频数据高速、实时地传输给嵌入式计算模块，进而传输到录取跟踪模块和显示终端，在满足雷达显示终端的数据传输要求的同时，实现高性能的数据录取跟踪。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。