的电阻R25和穿心电容C33连接所述AIS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AIS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的输出端;所述USB串口转换芯片U3的引脚EECS连接EEPROM存储芯片U6的引脚CS;所述USB串口转换芯片U3的引脚EECLK连接EEPROM存储芯片U6的引脚CLK;所述USB串口转换芯片U3的引脚EEDATA连接EEPROM存储芯片U6的引脚DI，并通过电阻Rl I连接EEPROM存储芯片U6的引脚D0;所述EEPROM存储芯片U6的引脚ORG通过电阻Rl 8连接3.3V电源I正极;所述USB串口转换芯片U3的引脚DM和引脚DP均与第一USB接口相连接。6.根据权利要求4所述的基于USB接口的信号处理单元，其特征在于所述回波信号调节模块包括:用于对雷达回波信号进行幅度调整的幅度调整电路、用于对进行幅度调整后的雷达回波信号进行放大的放大电路、连接放大电路的第一滤波电路、连接第一滤波电路的第一电压跟随电路、连接第一电压跟随电路的第二滤波电路、连接第二滤波电路的第二电压跟随电路、连接第二电压跟随电路的第三滤波电路、连接第三滤波电路的差分放大电路、连接差分放大电路的AD转换电路;所述AD转换电路与所述处理器相连接，用于将雷达回波数字信号输出给处理器。7.根据权利要求6所述的基于USB接口的信号处理单元，其特征在于所述信号处理单元还包括能够输出负5V的供电模块;所述第一电源变换模块得到的3.3V电源I还用于给AD转换电路供电； 所述幅度调整电路包括:电容Cl、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、模拟开关U1、电阻Rll和电阻R12;电容Cl一端连接雷达接收机，用于接收雷达回波信号，另一端经由电阻R2接地；电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8依次串联构成串联支路，该串联支路并联接在电阻R2两端；电阻R4和电阻R5的串接点与模拟开关Ul的引脚BO相连接；电阻R5和电阻R6的串接点与模拟开关Ul的弓丨脚BI相连接；电阻R6和电阻R7的串接点与模拟开关Ul的引脚B2相连接；电阻R7和电阻R8的串接点与模拟开关Ul的引脚B3相连接;所述模拟开关Ul的引脚BN连接放大电路;所述模拟开关Ul的引脚SO通过电阻R12接地，并与处理器相连接;所述模拟开关Ul的引脚SI通过电阻Rl I接地，并与处理器相连接； 所述放大电路包括:三极管Q1、电阻R13、电阻R15、电阻R16和电容C12;所述三极管Ql的基极通过电阻R13接地，并连接模拟开关Ul的引脚BN;所述三极管Ql的集电极通过电阻R14连接电源VCC正极，并与第一滤波电路相连接；所述三极管Ql的发射极通过串联的电阻R15和电阻Rl 6连接所述供电模块的负5V输出端;所述电容Cl 2与所述电阻Rl 6并联； 所述第一滤波电路包括:电容Cll、电阻R18、电感LI和电容C13;电容Cl I一端连接三极管Ql的集电极，另一端通过电阻R18接地，并与电感LI和电容C13构成的LC滤波电路相连接；电感LI和电容C13的相接点连接第一电压跟随电路； 所述第一电压跟随电路包括:运算放大器U3A、电阻R19、运算放大器U2A、电阻R1、电容C2、电阻R3、电容C3、电阻R9、电容C4、电阻RlO和电容C5;所述运算放大器U3A的同相输入端连接电感LI和电容C13的相接点，并通过电阻R19连接所述运算放大器U2A的输出端;所述运算放大器U3A的反相输入端直接连接所述运算放大器U3A的输出端;所述运算放大器U2A的反相输入端直接连接所述运算放大器U2A的输出端;所述运算放大器U2A的同相输入端依次经过电阻RlO和电容C5构成的RC滤波电路、电阻R9和电容C4构成的RC滤波电路、电阻R3和电容C3构成的RC滤波电路、以及电阻Rl和电容C2构成的RC滤波电路后与处理器相连接;所述运算放大器U3A的输出端连接第二滤波电路； 所述第二滤波电路包括:电阻R20、电感L2和电容C20;电阻R20—端连接运算放大器U3A的输出端，另一端与电感L2和电容C20构成的LC滤波电路相连接；电感L2和电容C20的相接点连接第二电压跟随电路； 所述第二电压跟随电路包括:运算放大器U3B;所述运算放大器U3B的同相输入端连接电感L2和电容C20的相接点;所述运算放大器U3B的反相输入端连接所述运算放大器U3B的输出端； 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； 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； 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的引脚REFT通过电容C19接地；电容C25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的弓I脚DO至弓I脚D9连接处理器。8.根据权利要求1或2所述的基于USB接口的信号处理单元，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;其特征在于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。9.根据权利要求8所述的基于USB接口的信号处理单元，其特征在于所述信号处理单元还包括: 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； 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； 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； 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； 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； 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。10.—种船用导航雷达，其特征在于所述船用导航雷达包括权利要求1、2、4、5、6、7或9任一项所述的基于USB接口的信号处理单元。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于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；本实用新型具有丰富的接口，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。
【IPC分类】G01S19/03, H03K19/0175, G01S19/14
【公开号】CN205353366
【申请号】CN201520896194
【发明人】张涛, 朱万超
【申请人】大连辽无二电器有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年11月10日