基于usb接口的信号处理单元及船用导航雷达的制作方法_2

文档序号:10441366阅读:来源:国知局
>[0028]所述第三滤波电路包括:电阻R31、电感L3和电容C30;电阻R31—端连接运算放大器U3B的输出端,另一端与电感L3和电容C30构成的LC滤波电路相连接;电感L3和电容C30的相接点连接第二电压跟随电路;
[0029]所述差分放大电路包括:运算放大器U3C、运算放大器U3D、电阻R29、电阻R30、电阻R27和电阻R28;所述运算放大器U3C的同相输入端连接电感L3和电容C30的相接点;所述运算放大器U3C的反相输入端直接连接所述运算放大器U3C的输出端,并通过电阻R29连接运算放大器U3D的反相输入端;所述运算放大器U3D的反相输入端经由电阻R30连接所述运算放大器U3D的输出端;电阻R27和电阻R28相互串联连接在电源VCC正极和地之间构成分压电路,该分压电路的分压点连接运算放大器U3D的同相输入端;所述运算放大器U3C的输出端和所述运算放大器U3D的输出端与AD转换电路相连接;
[0030]所述AD转换电路包括:AD转换芯片U5、电容C25、电容C23、电容C18、电容C19、电阻R25、电容C16、电容C21、电容C24、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24和电阻R26;AD转换芯片U5的引脚REFB通过电容C18接地;AD转换芯片U5的弓丨脚REFT通过电容C19接地;电容C2 5和电容C23相互并联接在AD转换芯片U5的引脚REFB和引脚REFT之间;AD转换芯片U5的引脚PDWN通过电阻R25接地;AD转换芯片U5的引脚AIN+连接所述运算放大器U3C的输出端;AD转换芯片U5的引脚AIN-连接所述运算放大器U3D的输出端;AD转换芯片U5的引脚MODE通过相互并联的电容C16和电阻R21接地,并通过电阻R22连接3.3V电源I正极;AD转换芯片U5的引脚SENSE经由电阻R23连接3.3V电源I正极,并经由电阻R24接地,以及通过电阻R26连接弓I脚VREF ;所述AD转换芯片U5的引脚DO至引脚D9连接处理器;
[0031]进一步地,所述信号处理单元与计算机相连接,并包括用于输出触发脉冲信号、触发脉冲控制信号、雷达天线电机控制信号和调谐电压信号的处理器;所述计算机能够输出控制信号,该控制信号能够控制所述处理器是否输出触发脉冲信号、触发脉冲控制信号、雷达天线电机控制信号和调谐电压信号;所述信号处理单元还包括:通过第二 USB接口与计算机相连接的USB控制器,该USB控制器接收来自计算机的控制信号并传输给所述处理器;
[0032]进一步地,所述信号处理单元还包括:
[0033]与所述处理器和雷达发射机相连接,用于所述处理器输出的触发脉冲信号进行缓冲处理和驱动处理后发送给所述雷达发射机的触发脉冲输出模块;
[0034]与雷达发射机和所述处理器相连接,用于对雷达发射机输出的船艏信号进行缓冲处理和AD转换处理后发送给所述处理器的船艏信号输入模块;
[0035]与雷达发射机和所述处理器相连接,用于对雷达发射机输出的天线方位信号进行缓冲处理、AD转换处理和锁相倍频处理后发送给所述处理器的方位信号输入模块;
[0036]与雷达天线电机和所述处理器相连接,用于对所述处理器输出的雷达天线电机控制信号进行缓冲处理和驱动处理后发送给雷达天线电机的天线电机信号输出模块;
[0037]与雷达发射机和所述处理器相连接,用于对所述处理器输出的触发脉冲控制信号进行缓冲处理和驱动处理后发送给雷达发射机的触发脉冲控制输出模块;
[0038]以及与所述处理器和雷达接收机相连接,用于对所述处理器输出的调谐电压信号进行放大处理后发送给雷达接收机的调谐电压输出模块。
[0039]一种船用导航雷达,包括上述任一项所述的基于USB接口的信号处理单元。
[0040]由于采用了上述技术方案,本实用新型提供的基于USB接口的信号处理单元及船用导航雷达,所述信号处理单元具有丰富的接口,满足了提高性能、增加功能的需求,集成度高、尺寸小,硬件配置灵活实用,适于嵌入到紧凑的空间,如小型船舶狭小的驾驶舱;本实用新型能够达到国际海事组织对雷达产品的要求。
【附图说明】
[0041]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1是本实用新型所述信号处理单元的结构框图;
[0043]图2是本实用新型所述第一接口模块、第二接口模块、第三接口模块、第四接口模块、USB串口转换模块、第一电源变换模块和第二电源变换模块的电路原理图;
[0044]图3是本实用新型所述回波信号调节模块的电路原理图;
[0045]图4A是本实用新型所述触发脉冲输出模块的电路原理图;
[0046]图4B是本实用新型所述船艏信号输入模块的电路原理图;
[0047]图4C是本实用新型所述方位信号输入模块的电路原理图;
[0048]图5A是本实用新型所述天线电机信号输出模块、触发脉冲控制输出模块的电路原理图;
[0049]图5B是本实用新型所述调谐电压输出模块的电路原理图。
【具体实施方式】
[0050]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0051]如图1、图2和图3所示的一种基于USB接口的信号处理单元,包括:与具有第一串口的外部设备相连接的第一接口模块;与具有第二串口的外部设备相连接的第二接口模块;与具有第三串口的外部设备相连接的第三接口模块;与具有第四串口的外部设备相连接的第四接口模块;以及与第一接口模块、第二接口模块、第三接口模块和第四接口模块相连接的USB串口转换模块;所述USB串口转换模块与第一USB接口相连接,用于将接收到的串口协议数据转换为USB协议数据并通过第一 USB接口传输出去;进一步地,所述具有第一串口的外部设备为罗经;所述具有第二串口的外部设备为连接全球定位系统的GPS接收机;所述具有第三串口的外部设备为连接船舶自动识别系统的AIS接收机;所述具有第四串口的外部设备为计程仪;所述信号处理单元还包括用于给信号处理单元供电的电源VCC;进一步地,所述信号处理单元还包括:与雷达接收机相连接,用于对雷达接收机输出的雷达回波信号进行幅度调整、放大和AD转换后发送给处理器的回波信号调节模块;另外,所述信号处理单元还包括:用于给第一接口模块、第二接口模块、第三接口模块、第四接口模块、以及USB串口转换模块提供工作电源的第一电源变换模块和第二电源变换模块;所述第一电源变换模块的输入端连接电源VCC,并对电源VCC进行变换后得到3.3V电源I;所述第二电源变换模块的输入端连接第一USB接口,并对第一USB接口提供的5V进行变换后得到3.3V电源Π ;进一步地,所述第一接口模块包括:反相施密特触发器U7A、电阻R19、光耦合器U8、二极管CRl、电阻R23、穿心电容C31和穿心电容C26;所述反相施密特触发器U7A的输出端与所述USB串口转换模块相连接;所述反相施密特触发器U7A的输入端通过电阻R19连接3.3V电源I正极,并与所述光耦合器U8的引脚Vo相连接;所述光耦合器U8的引脚AN经过串联的电阻R23和穿心电容C31连接所述罗经;所述光耦合器U8的引脚CN经过穿心电容C26连接所述罗经;所述二极管CRl阴极连接所述光耦合器U8的弓丨脚AN,阳极连接所述光耦合器U8的弓丨脚CN;所述第二接口模块包括:反相施密特触发器U7B、电阻R20、光耦合器U9、二极管CR2、电阻R24、穿心电容C32和穿心电容C27;所述反相施密特触发器U7B的输出端与所述USB串口转换模块相连接;所述反相施密特触发器U7B的输入端通过电阻R20连接3.3V电源I正极,并与所述光耦合器U9的弓丨脚Vo相连接;所述光耦合器U9的弓丨脚AN经过串联的电阻R24和穿心电容C32连接所述GPS接收机;所述光耦合器U9的引脚CN经过穿心电容C27连接所述GPS接收机;所述二极管CR2阴极连接所述光耦合器U9的引脚AN,阳极连接所述光耦合器U9的引脚CN;所述第三接口模块包括:反相施密特触发器U7C、电阻R21、光耦合器U10、二极管CR3、电阻R25、穿心电容C33和穿心电容C28;所述反相施密特触发器U7C的输出端与所述USB串口转换模块相连接;所述反相施密特触发器U7C的输入端通过电阻R21连接3.3V电源I正极,并与所述光耦合器UlO的引脚Vo相连接;所述光耦合器UlO的引脚AN经过串联的电阻R25和穿心电容C33连接所述Al S接收机;所述光耦合器UlO的引脚CN经过穿心电容C28连接所述Al S接收机;所述二极管CR3阴极连接所述光耦合器UlO的引脚AN,阳极连接所述光耦合器UlO的引脚CN;所述第四接口模块包括:反相施密特触发器U7D、电阻R22、光耦合器Ul 1、二极管CR4、电阻R26、穿心电容C34和穿心电容C29;所述反相施密特触发器U7D的输出端与所述USB串口转换模块相连接;所述反相施密特触发器U7D的输入端通过电阻R22连接3.3V电源I正极,并与所述光耦合器Ul I的引脚Vo相连接;所述光耦合器Ul I的引脚AN经过串联的电阻R26和穿心电容C34连接所述计程仪;所述光耦合器Ul I的引脚CN经过穿心电容C29连接所述计程仪;所述二极管CR4阴极连接所述光耦合器Ul I的引脚AN,阳极连接所述光耦合器Ul I的引脚CN;所述USB串口转换模块包括型号为FT4232H的USB串口转换芯片U3、型号为93LC46C的EEPROM存储芯片U6、电阻Rl 1、电阻R18;所述USB串口转换芯片U3的引脚ADBUS1_RXD连接所述反相施密特触发器U7A的输出端;所述USB串口转换芯片U3的引脚BDBUS1_RXD连接所述反相施密特触发器U7B的输出端;所述USB串口转换芯片U3的引脚CDBUS1_RXD连接所述反相施密特触发器U7C的输出端;所述USB串口转换芯片U3的引脚DDBUS1_RXD连接所述反相施密特触发器U7D的输
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1