一种基于高速数据传输存储技术的杂波模拟器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电子对抗领域的雷达杂波模拟器，具体地说是一种基于高速数据传输存储技术的杂波模拟器。一种基于FPGA(可编程门阵列控制芯片)控制下的FLASH固态硬盘高速存储电路在杂波模拟过程中的应用。
[0002]发明背景
[0003]在现代雷达杂波环境模拟器中，可以运用杂波干扰模型，可分别产生或叠加产生地杂波、海杂波、云雨和箔条等类型杂波，调到雷达载频，通过辐射或注入的方式，满足雷达杂波环境测试的要求。在雷达杂波环境模拟过程中，杂波数据数据通常有以下两个来源:根据杂波理论建立的数学模型而仿真得到的杂波数据、实录的杂波数据即实测杂波零中频数据回放。
[0004]传统的杂波模拟设备在信号采集过程中存在数据转换传输速度较低、内部结构复杂、设备升级难度较大、设备存储容量较小等缺点，而其使用的传统存储器，存储速率较慢、功耗大、散热问题严重、体积不能做到精小且容易受环境温度影响及干扰(工作温度范围较小)，存储容量不大，很难满足杂波模拟过程中高速传输的需求。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种基于高速数据传输存储技术的杂波模拟器，该杂波模拟器在杂波回放过程中，实录数据由雷达系统提供，存储在高速、大容量的存储介质内，在系统进行数据回放时，，将数据信号包调出，经过数据处理、传递给后续的杂波通道等进行处理或输出，完成实录数据的回放，从本质上提高传输存储速度，确保了自身的稳定性。
[0006]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0007]一种基于高速数据传输存储技术的杂波模拟器，其特征在于:该杂波模拟器包括下变频器、高速A\D转换器件、FLASH固态硬盘、FPGA控制芯片、高速D\A转换器件、上变频器和杂波调制器，下变频器的输入端与信号输入连接，输出端通过高速A\D转换器件与杂波调制器连接；杂波调制器的输出端通过上变频器与高速D\A转换器件连接，高速D\A转换器件的输出端与数据输出连接；FPGA控制芯片与下变频器和高速D\A转换器件连接，并通过FLASH固态硬盘与杂波调制器和高速A\D转换器件连接。
[0008]本实用新型中，高速A\D转换器件和高速D\A转换器件采用大于lGbite/s的传输速度。A\D、D\A转换器件的转换速度等性能很大程度上决定了数据传输的效率，在半导体技术飞速发展的现在，A\D、D\A的采样速率已经得到了很大的提高。作为改进本实用新型采用大于lGbite/s的A\D和D\A转换器件，高速性一目了然，传输速度较以往几十Mbit/s到几百Mbit/s提高了数十倍。较以往作为改进，可以自行方便通过更换同系列的芯片，进一步提高A\D和D\A的工作速率和频率。
[0009]本实用新型采用目前国际上存储性能较好的大容量基于FLASH闪存芯片的固态硬盘。FLASH固态硬盘设有断电保护装置，加入了断电保护功能，数据不容易丢失；相比于传统存储器硬盘，FLASH固态硬盘不存在磁盘及磁头或者其他易损性接口，因此出现冲击震动导致数据丢失可能性较小。
[0010]作为改进，存储容量增大到几十GB到ITB不等，可自由更换选择。弥补了传统模拟模拟器在杂波数据回放时候存储容量小、传输速度慢、数据存在丢失的危险性。
[0011]作为改进，加入了 FPGA可编程门阵列控制芯片来控制信号数据在传输存储整个过程，确保杂波回放的实时性和高精度。
[0012]本实用新型加入高性能、高精度A\D、D\A转换芯片等来弥补上述所提到的传统杂波模拟器在杂波回放过程中存在的回录数据精度低、设备复杂度高、传输存储器件受电源影响大(即断电不可记忆、数据丢失)、导致杂波模拟性能单一、模拟传输速度很难达到理想效果等缺点。
[0013]本实用新型优点:1、本实用新型核心存储FLASH芯片的固态硬盘相比于传统存储器，由于控制芯片实现掌握数据存储位置，所以可以直接读取存储数据，相比较于传统模拟设备中的存储装置，其数据的读取速度更快；
[0014]2、本实用新型所采用的FLASH硬盘因本身构成部件较传统存储器少，所以具有体积小、节省模拟器空间的优点。
[0015]3、由于FLASH硬盘自身先天性的优越性，工作无噪音、无机械部件且闪存发热量较小、散热快、功耗低等优点，所以减少了杂波模拟器在制作过程中的所需要考虑的内部高速传输存储的散热问题，因此很好的弥补了传统设备的缺点。
[0016]4、本实用新型采用的高速采样转换器件ADC、DAC，与杂波信号同步传输，从本质上提高传输存储速度，还确保了自身的稳定性。
[0017]5、本实用新型在于整个传输存储过程在控制器控制下，利用软件无线电技术对接收的基带中频信号进行高速采集、数字正交、相参检波变为发射脉冲的基带信号，对这一样本信号进行数字处理，生成数字杂波信号，对处理后的数字杂波信号再利用软件无线电技术进行数字上变频，这样确保了信号的高精度、高质量。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的结构框图；
[0019]图2是本实用新型中杂波信号双向选择原理图。
【具体实施方式】
[0020]一种基于高速数据传输存储技术的杂波模拟器，见图1，该杂波模拟器包括下变频器2、高速A\D转换器件4、FLASH固态硬盘5、FPGA控制芯片10、高速D\A转换器件8、上变频器7和杂波调制器6，下变频器的输入端与信号输入I连接，输出端通过高速A\D转换器件与杂波调制器连接；杂波调制器的输出端通过上变频器与高速D\A转换器件连接，高速D\A转换器件的输出端与数据输出9连接；FPGA控制芯片与下变频器和高速D\A转换器件连接，并通过FLASH固态硬盘与杂波调制器和高速A\D转换器件连接。
[0021]本实用新型在实测杂波的回放时，接收到由杂波调制产生单元产生的数据文件信号输入1，由FPGA控制芯片10控制下变频器2转换为相应的零中频信号3作为高速A\D转换器件4采样信号。高速A\D转换器件4在FPGA控制芯片10的控制下将采样的零中频数据信号根据战情需要存储在FLASH 5固态盘中或者直接发送至调制器6，由于采用的高速A\D转换器件和高速D\A转换器件传输速率达到了 lGBit/s，融合固态硬盘后此过程的传输存储速度可达若干GBit/s。设备也可以根据接收到外部试验开始命令后，在FPGA控制芯片10控制下顺序读取存储在FLASH固态硬盘5中的杂波零中频数据，进而转换送至杂波调制器6，通过杂波数据合成后送数字上变频器7恢复成中频杂波数字信号，并经由高速D\A转换器件8恢复成高质量的基带杂波模拟信号输出，实现数据输出9。从而实现零中频杂波数据文件的回放，为杂波模拟其他信号提供模拟数据。整个过程在控制器控制下，对信号的输出则根据参数战情需要进行选择输出(见图2)。本实用新型可以根据参数选择两种输出，一种是FLASH 5固态硬盘存储器中D\A8恢复前的射频信号经过杂波数据通道12输出13，另一种则是杂波实录数据14处理15完成后的数字信号输出16。
[0022]本实用新型提高信号传输质量原理在于整个传输存储过程在控制器控制下，利用软件无线电技术对接收的基带中频信号进行高速采集、数字正交、相参检波变为发射脉冲的基带信号，对这一样本信号进行数字处理，生成数字杂波信号，对处理后的数字杂波信号再利用软件无线电技术进行数字上变频，经D/A可恢复成高质量的杂波基带信号。
【主权项】
1.一种基于高速数据传输存储技术的杂波模拟器，其特征在于:该杂波模拟器包括下变频器(2 )、高速A\D转换器件(4 )、FLASH固态硬盘(5 )、FPGA控制芯片(10 )、高速D\A转换器件(8)、上变频器(7)和杂波调制器(6)，下变频器(2)的输入端与信号输入(I)连接，输出端通过高速A\D转换器件(4)与杂波调制器(6)连接；杂波调制器(6)的输出端通过上变频器(7 )与高速D\A转换器件(8 )连接，高速D\A转换器件(8 )的输出端与数据输出(9 )连接；FPGA控制芯片(10)与下变频器(2)和高速D\A转换器件(8)连接，并通过FLASH固态硬盘(5 )与杂波调制器(6 )和高速A\D转换器件(4)连接。
2.根据权利要求1所述的基于高速数据传输存储技术的杂波模拟器，其特征在于:高速A\D转换器件(4)和高速D\A转换器件(8)采用大于lGbite/s的传输速度。
3.根据权利要求1所述的基于高速数据传输存储技术的杂波模拟器，其特征在于:FLASH固态硬盘(5)设有断电保护装置。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于高速数据传输存储技术的杂波模拟器，包括下变频器、高速A\D转换器件、FLASH固态硬盘、FPGA控制芯片、高速D\A转换器件、上变频器和杂波调制器，下变频器的输入端与信号输入连接，输出端通过高速A\D转换器件与杂波调制器连接；杂波调制器的输出端通过上变频器与高速D\A转换器件连接，高速D\A转换器件的输出端与数据输出连接；FPGA控制芯片与下变频器和高速D\A转换器件连接，并通过FLASH固态硬盘与杂波调制器和高速A\D转换器件连接。本实用新型提高了传输存储速度，确保了自身的稳定性。
【IPC分类】G01S7-40
【公开号】CN204595205
【申请号】CN201520341537
【发明人】袁冬青, 徐冬亮, 李继峰, 王威
【申请人】扬州宇安电子科技有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月25日