本实用新型属于激光探测回波信号处理与目标识别领域，具体涉及一种提高激光四象限信号探测灵敏度的高速信号处理模块。
背景技术：
制导精度高，抗干扰能力强，结构紧凑、成本低的激光半主动武器广泛应用于军事实战。而能够远距离捕获目标的导引体系，不仅增加了击中目标的可能性，也增加了躲避反导系统的可能性。这种导引体系的核心在于四象限探测的卓越性能，包括探测的器的探测距离，探测灵敏度以及运算处理能力。尤其在新涌现的1550nm波段的小型化激光导引头捕获高速运动目标时，有限尺寸的探测器系统的运算速度和探测性则能更加关键。于是如何提高小尺寸1550nm激光四象限信号探测灵敏度和信号处理速度成为行业发展的热点。
现有的技术存在缺陷：
1、现有的探测器普遍存在于1064nm波段的激光导引头内，1500nm波段的四象限探测器模块很少。
2、现有少量的1550nm激光探测器模块，信号采集方式基本上停留在峰值保持结构，信号处理方式还在使用传统的幅值门限比对方式，探测灵敏度低，探测距离近，虚警率高，运算功耗非常大。
3、现有少量的1500nm激光探测器模块，采用的器件集成度低，信号处理的能力低，电路尺寸大，无法适用于新涌现的小尺寸高速探测1550nm激光导引头体系。
4、现有少量的激光探测模块，因为结构设计和运算算法的缺陷，功率非常高，发热量大。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种提高激光四象限信号探测灵敏度的高速信号处理模块，其特点为探测灵敏度高，探测距离远，运算功耗低，能够追踪高速运动目标。
为了达到上述目的，本实用新型包括金属外壳，金属外壳内设置有电路模块，金属外壳上开设有四象限探测器连接口和电源和烧写连接口；
电路模块包括通过四象限探测器连接口与1550nm波段的激光导引体系相匹配的四象限探测器，四象限探测器连接逆放模块，逆放模块连接高速AD采集模块和DSP模块，高速AD采集模块连接FPGA信号处理模块，FPGA信号处理模块连接DSP模块，DSP模块连接外协主控板；
四象限探测器用于采集激光脉冲串回波信号；
逆放模块用于根据DSP控制信号对激光脉冲串回波信号的信号幅度修正；
高速AD采集模块用于采集逆放模块输出的信号，把经过放大整形的连续的模拟信号离散成高精度间隔点密的数字信号，然后将数字信号传给FPGA信号处理模块；
FPGA信号处理模块用于累加脉冲串信号，并将处理后的值传送至DSP模块；
DSP模块用于根据运算结果发出特定的控制信号至逆放模块，并发送至外协主控板。
FPGA信号处理模块通过EMIF接口与DSP模块连接。
FPGA信号处理模块包括两路并联的FPGA。
FPGA包括连接高速AD采集模块的高速时钟模块、锁相环PLL模块和运算模块，锁相环PLL模块连接主控模块和运算模块，运算模块连接主控模块和RAM模块，主控模块连接DSP模块。
主控模块通过EMIF接口与DSP模块连接。
RAM模块采用SDRAM。
四象限探测器通过电源模块供电，电源模块连接电源和烧写连接口。
金属外壳与电路模块间填充有导热胶。
与现有技术相比，本实用新型采用匹配1550n波段的激光导引体系的四象限探测器，信号采集针对1550nm激光多脉冲弱信号的高速直采集方式，信号处理专门采用匹配多脉冲多通道信号的DSP算法处理方式，针对性比传统的模块强；并集合高性能FPGA与DSP体系，使得信号保真度较传统高上百数量级，信号处理速度则快几十数量级，从而探测灵敏度高，探测距离远，可以追踪高速运动目标。本模块的DSP模块采用带有反馈的流程机制，可大大减少运算量，降低功耗。
进一步的，本实用新型在金属外壳和电路模块之间填充导热胶的结构设计，大大加强了热扩散，使得该探测模块能长时间工作在非常稳定的状态，且结构整体强度大大提升。
附图说明
图1为本实用新型的系统框图；
图2为本实用新型中FPGA的系统框图；
图3为本实用型中金属导热结构示意图；
其中，1、金属外壳；2、电路模块；3、四象限探测器连接口；4、电源和烧写连接口；5、导热胶。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1和图3所示，本实用新型包括金属外壳1，金属外壳1内设置有电路模块2，金属外壳1上开设有四象限探测器连接口3和电源和烧写连接口4；
电路模块包括连接电源和烧写连接口4的电源模块，电源模块驱动带有前放的1550nm四象限探测器探测激光脉冲串回波信号，并输出四个通道的模拟信号进入逆放模块，四象限探测器连接四象限探测器连接口3；逆放模块根据DSP模块的控制信号对四象限探测器输出的信号幅度修正。高速AD采集模块采集逆放模块输出的四路信号，把经过放大整形的连续的模拟信号离散成高精度间隔点密的数字信号，然后将数字信号传给FPGA信号处理模块。四路探测器数字信号分别传给两个FPGA模块，两路FPGA累加脉冲串信号将处理后的值通过EMIF接口传给DSP模块，DSP模块进行滤波与信号比对运算后将数据结果传给外协主控板，同时DSP根据运算结果发出特定的控制信号反馈给逆放模块，这样一个完整的流程能够实现对微弱的激光回波信号进行探测和信号处理过程。
如图2所示，FPGA的高速时钟模块对高速AD采集模块输出时钟，高速AD采集模块经过时钟倍频后，模块采样频率可高达1GHz，采集的数据点多，对原始激光回波信号的保真度极高。同时锁相环PLL模块给主控模块输出时钟信号，使得主控模块可以对运算模块进行多通道数字信号累加和计算并写入RAM模块；写入之后的数据，主控模块通过EMIF接口把RAM模块存储的数据传给进行高速运算的DSP芯片。
资源丰富的DSP模块对从FPGA信号处理模块输入的信号进行处理，流程为将FPGA信号处理模块输入的多通道数字信号累加处理，然后进行低通滤波，滤波的带宽根据多阶相关积累量的反馈进行调整，大大减少了当导引头靠近目标时盲区的范围，精确度大大提高。对低通滤波后的信号进行多阶相关积累处理，得到极高信噪比的输出信号，然后进行门限比对，反馈信号控制逆放模块来调节从逆放输出的信号幅值，从而大大减小因能量太高带来的过早盲区现象，最后根据四个通道的信号进行改进算法的角度计算。
如图3所示，本模块采用金属外壳包裹电路模块，且在金属外壳和电路模块之间填充导热胶的结构设计，大大加强了热扩散，使得该探测模块长时间工作在非常稳定的状态，且结构整体强度大大提升。