用于有源相控阵雷达天线波束控制电路检测的通信指令解析方法与流程

文档序号:14712916发布日期:2018-06-16 00:46阅读:313来源:国知局

本发明涉及有源相控阵雷达天线技术领域,尤其是用于有源相控阵雷达天线波束控制电路检测的通信指令解析方法。



背景技术:

相控阵雷达,即相位控制电子扫描阵列雷达,利用大量个别控制的小型天线元件排列成天线阵面,每个天线单元都由独立的开关控制,基于惠更斯原理通过控制各天线元件发射的时间差,就能合成不同相位(指向)的主波束,而且在两个轴向上均可进行相位变化。相控阵雷达分为无源相控阵雷达和有源相控阵雷达两种,有源相控阵雷达较无源相控阵雷达更优异。相控阵雷达具有波束指向灵活,可同时形成多个独立波束,目标容量大,适应能力强,抗干扰性良好等优点,被广泛运用于雷达探测领域。

波束控制电路作为相控阵雷达天线的控制组件,波束控制电路的性能参数直接影响相控阵雷达天线的增益、损耗、频谱、噪声、波形等等通信性能,目前,大多数控阵雷达波束控制电路检测采用各独立的参数测试仪,虽然,能准确的检测波束控制电路各项性能,但是,需要反复拆接测试线,使用多种测试仪器,如此一来,便使得测试过程较为繁琐,检测工作效率低下。另外,各测试仪器之间的程序不统一,若想完备地检测相控阵雷达天线波束控制电路,需要投入更多测试设备,增加的生产投入成本。为了减少测试仪器,降低检测投入成本,简化波束控制电路检测作业流程,提出集成化的测试系统。该相控阵雷达天线波束控制电路检测系统主要包括界面控制模块、DA读写模块、通道幅相控制模块、系统自检模块、波束控制算法验证模块、电源脉冲控制模块、波束控制电路闪存控制模块和衰减幅度控制模块。

因此,急需提出一种用于有源相控阵雷达天线波束控制电路检测的通信指令解析方法,以克服各测试仪器间程序不统一、解析的命令各异等问题,实现检测系统集成化,提高各参数检测兼容性。



技术实现要素:

针对上述不足之处,本发明的目的在于提供一种用于有源相控阵雷达天线波束控制电路检测的通信指令解析方法,主要解决现有技术中存在的程序不统一,解析命令各异,兼容性能差等问题。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

用于有源相控阵雷达天线波束控制电路检测的通信指令解析方法,包括以下步骤:

步骤S01,在上位机预设波束控制电路各寄存器的通道地址和波束控制电路检测项目的协议文件;由上位机的界面控制模块选择波束控制电路检测项目的协议文件,并将该协议文件反序列化成波控指令结构体。

步骤S02,根据上位机的界面控制模块下发至波控指令结构体的查找指令,并通过关键字的方式查找该查找指令对应的执行指令;判定所述执行指令的每个字节的中是否含有函数,若含有函数,则进入步骤S03,否则进入步骤S04。

步骤S03,根据含有函数的执行指令,通过关键字的方式查询预设在上位机内的函数模块,判定执行指令类型:

(1)当执行指令为浮点数的角度时,将该角度转换成整数类型,并存储于连接波束控制电路的串行连接下发序列表中,用于传输至波束控制电路。

(2)当执行指令为浮点数的测试电压时,将该测试电压转换成整数类型,并存储于连接波束控制电路的串行连接下发序列表中,用于传输至波束控制电路控制相控阵雷达天线幅度和相位。

(3)当执行指令为脉冲切换信号时,该脉冲切换信号包括频率、占空比和时钟周期信息,根据脉冲切换信号的频率、占空比和时钟周期信息生成高低电平,用于下发至波束控制电路控制相控阵雷达天线的接收或发送状态。

(4)当执行指令为通道函数时,查找该通道函数对应的通道地址,并存储于连接波束控制电路的串行连接下发序列表中。

步骤S04,将不含函数的执行指令存储于连接波束控制电路的串行连接下发序列表中,并由串行连接的方式传输至波束控制电路。

步骤S05,由波束控制电路反馈整点类型的工作电压,将该工作电压转换成双精度的浮点数,并回传至上位机界面控制模块。

优选地,所述步骤S02中,字节中含有“()”表示为含有函数。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

(1)本发明作为相控阵雷达天线波束控制电路检测系统的通信协议解析方法,将上位机界面控制模块下发的各种指令与数据分别转换成波束控制电路识别的操作指令,实现相控阵雷达天线状态控制和性能测定,解决了各检测程序兼容性的问题,为波束控制电路检测提供了保障。另外,本发明巧妙地将各类指令系统分类成带有函数和不含函数两大部分,在保证解析兼容性的同时,也能减少不含函数部件的解析工作量,提高测试的通信解析效率。

(2)不仅如此,本发明通过将下发的数据解析成波束控制电路识别的操作指令,以控制相控阵雷达天线的收发状态,检测波束控制电路个通道的连接情况和电路工作情况,并且将检测获得的工作电压反馈至上位机,形成相控阵雷达天线波束控制电路检测系统下发、反馈的闭环检测解析。综上所述,本发明具有解析高效、逻辑简单、兼容性能良好等优点,在有源相控阵雷达天线技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

附图说明

图1为本发明的解析逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所述,本发明提供了一种用于有源相控阵雷达天线波束控制电路检测的通信指令解析方法,目的在于解决有源相控阵雷达天线波束控制电路检测系统兼容性的问题,保证解析效率,提高各测试兼容性,具体步骤如下:

首先,在上位机预设波束控制电路各寄存器的通道地址,任意寄存器的通道为16个。以writeXReg寄存器为例,其1—16号通道地址设置为“C8”、“C9”、“CA”、“CB”、“CC”、“CD”、“CE”、“CF”、“D0”、“D1”、“D2”、“D3”、“D4”、“D5”、“D6”、“D7”。由上位机的界面控制模块选择波束控制电路检测项目的协议文件,该协议文件用于确定解析转换的方式,在并将该协议文件反序列化成波控指令结构体。反序列化的具体脚步如下:

Public Systemconfigure_CM SystemconfigureInit(string filePath)

{Systemconfigure_CM renSystem Systemconfigure_CM=new Systemconfigure_CM();

Try

{using(FileSystem fs=new FileSystem(filePath,fileMode.open))

{XMlserializer formatter=new XMlserializer(trypeof(SystemConfiure_CM));

rtn SystemConfiure_CM=(SystemConfiure_CM)formatter.Deserialize(fs);}

return rtn SystemConfiure_CM;}

catch

{return rtn SystemConfiure_CM;}}

其次,根据上位机的界面控制模块下发至波控指令结构体的查找指令,并通过关键字的方式查找该查找指令对应的执行指令。判定所述执行指令的每个字节的中是否含有函数,当任意字节中含有“()”则表示有函数,否则就是不含函数的执行指令。

当该执行指令为含有函数时,通过关键字的方式查询预设在上位机内的函数模块,判定执行指令类型。执行指令类型存在以下四个方面的情况,在这四种情况中,仅列举脉冲切换信号的脚步,其他不予赘述。

第一种,当执行指令为浮点数的角度时,将该角度转换成整数类型,并存储于连接波束控制电路的串行连接下发序列表中,用于传输至波束控制电路。

第二种,当执行指令为浮点数的测试电压时,将该测试电压转换成整数类型,并存储于连接波束控制电路的串行连接下发序列表中,用于传输至波束控制电路控制相控阵雷达天线幅度和相位。

第三种,当执行指令为脉冲切换信号时,该脉冲切换信号包括频率、占空比和时钟周期信息,根据脉冲切换信号的频率、占空比和时钟周期信息生成高低电平,用于下发至波束控制电路控制相控阵雷达天线的接收或发送状态。具体脚步如下:

///<summary>

///SWITCH脉冲切换

///</summary>

///<param name="frequencyNum">频率单位Hz</param>

///<param name="dutyRatio">占空比(小数)</param>

///<param name="fpgaPeriod">FPGA时钟周期ns(20)</param>

///<returns>两个整数,第一个为高计数,第二个为低计数</returns>

public Int32Switch_脉冲(int frequencyNum,double dutyRatio,int fpgaPeriod,int BS)

{

double period=1000000000/frequencyNum;//周期

double totalPulseCount=Math.Truncate(period/fpgaPeriod);//计算FPGA时钟周期数

double pulseCntHigh=Math.Truncate(totalPulseCount*dutyRatio);//高电平计数值

double pulseCntLow=totalPulseCount-pulseCntHigh;//低电平计数值

if(BS==1)

return Convert.ToInt32(pulseCntHigh);

else

return Convert.ToInt32(pulseCntLow);}

第四种,当执行指令为通道函数时,查找该通道函数对应的通道地址,并存储于连接波束控制电路的串行连接下发序列表中。

当执行指令为不含函数时,直接将该执行指令存储于连接波束控制电路的串行连接下发序列表中,并由串行连接的方式传输至波束控制电路。通过上述步骤,即可完成对上位机界面控制模块下发的数据或指令进行解析,生成有源相控阵雷达天线波束控制电路可识别的执行指令。以完成对相控阵雷达天线的收发状态切换、电压检测、幅度相位设定。

不仅如此,本发明的解析需要将波束控制电路反馈整点类型的工作电压,将该工作电压转换成双精度的浮点数,并回传至上位机界面控制模块。由此构成波束控制电路检测的反馈。

本发明巧妙地利用有源相控阵雷达天线波束控制电路检测系统的界面控制模块下发各种中指令或数据,将此下发的指令或数据分别解析成波束控制电路可识别的操作指令,并及时反馈当前波束控制电路性能数据,进而,实现检测系统与波束控制电路之间的信号有效传递,克服传统个测试仪器因程序各异,兼容性能差的问题。另外,通过判定执行指令的的类型,分类别进行解析,如此一来,可减少整体解析工作量,提供解析效率。综上所述,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著的进步,在有源相控阵雷达天线技术领域具有广阔的市场前景和推广价值。

上述实施例仅为本发明的优选实施例,并非对本发明保护范围的限制,但凡采用本发明的设计原理,以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化,均应属于本发明的保护范围之内。

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