一种高速多通道数据录取与回放装置的制作方法

1.本发明涉及雷达信号处理技术领域，具体为一种高速多通道数据录取与回放装置。


背景技术：

2.高速多通道模拟信号采集，和高速多通道模拟信号回放的装置，通过对试验场的海面背景下各种舰船、岛岸目标、不同海况下海杂波及各种有源无源干扰的数据回波的采集、录取及回放，为丰富目标模型库、为成像检测跟踪算法、信号处理流程、干扰对抗流程等试验验证提供基础；通过对雷达及导引头工作参数、工作过程的数据录取及采集，监视雷达工作状态，为系统的状态确认、故障排查、性能的评估提供基础。是雷达导引头调试、测试、内外场试验的重要保障设备；
3.现有技术中的高速多通道数据录取与回放装置存在以下问题：
4.1、随着现代高新技术的迅猛发展，武器装备种类不断丰富，科技含量不断提升，同时会有不同频域和带宽的雷达回波数据测试的需求，不同频段就需要不同的数据录取与回放设备，导致设备种类繁多，不但成本提高而且测试灵活度不够好；
5.2、现有技术中存在设备频段单一，种类繁多，成本高，测试灵活度差，为此，我们提出一种高速多通道数据录取与回放装置用于解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种高速多通道数据录取与回放装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高速多通道数据录取与回放装置，包括模拟采集模块、模拟信号回放模块、机箱和中央服务器，所述中央服务器与模拟采集模块电性连接，所述中央服务器与模拟采集模块电性连接，所述模拟采集模块和模拟信号回放模块分别位于两个独立的机箱内部。
8.优选地，所述模拟采集模块包括采集单元、微波链路单元、显控单元和结构单元，所述采集单元包括高速采集通道、中速采集通道和低速采集通道。
9.优选地，所述采集单元和微波链路单元均通过gtx高速串行总线连接到交换单元上。
10.优选地，所述显控单元还包含定时控制模块和处理器模块，实现系统管理和系统同步。
11.优选地，所述模拟信号回放模块包括回放单元、同步时钟单元、显控单元和结构单元，所述采集单元包括高速回放通道、中速回放通道和低速回放通道。
12.优选地，所述采集单元、同步时钟单元均都通过gtx高速串行总线连接到交换单元上。
13.优选地，所述显控单元还包含定时控制模块和处理器模块。
14.优选地，所述中心服务器通过高速光纤接口进行数据的传输、即时显示、海量数据高效率收集、汇总、存储，支持数据的检索、上传和下载。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
16.1、本发明高速多通道数据录取与回放装置具备高速采集通道及高速回放通道功能，中速采集通道及中速回放功能，低速采集通道及低速回放通道功能，通过对试验场的海面背景下各种舰船、岛岸目标、不同海况下海杂波及各种有源无源干扰的数据回波的采集、录取及回放，为丰富目标模型库、为成像检测跟踪算法、信号处理流程、干扰对抗流程试验验证提供基础；
17.2、本发明通过对雷达及导引头工作参数、工作过程的数据录取及采集，监视雷达工作状态，为系统的状态确认、故障排查、性能的评估提供基础，是雷达导引头调试、测试、内外场试验的重要保障设备，可满足对不同频段的测试需求，降低设备种类，提高硬件设备利用率，测试更加灵活。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的模拟采集系统架构图。
20.图2为本发明的模拟采集系统设备互联体系图。
21.图3为本发明的模拟回放系统架构图。
22.图4为本发明的模拟回放系统设备互联体系图。
23.图5为本发明的机箱结构视图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例：如图1-5所示，本发明提供了一种高速多通道数据录取与回放装置，包括模拟采集模块、模拟信号回放模块、机箱和中央服务器，中央服务器与模拟采集模块电性连接，中央服务器与模拟采集模块电性连接，模拟采集模块和模拟信号回放模块分别位于两个独立的机箱内部。
26.进一步的，结合图1，模拟采集模块为4个单元，分别为采集单元，微波链路单元，显控单元和结构单元，微波链路单元将一路射频信号转换为中频信号，同时给采集单元提供时钟，采集单元包括实现1个高速采集通道，2个中速采集通道，4个低速采集通道，显示控制单元是系统互联的中心，采集单元、微波链路单元都通过gtx高速串行总线连接到交换单元上，实现大数据的交换和路由功能，显控单元还包含定时控制模块和处理器模块，实现系统管理和系统同步。
27.进一步的，结合图2，模拟信号采集系统互联体系，系统控制总线采用pcie总线，交换板通过pcie总线实现系统的控制，系统数据传输采用基于fpga gth高速串行总线来实现，各个板卡通过gth连接到交换板。
28.进一步的，结合图3，模拟信号回放模块分为4个单元，分别为回放单元、同步时钟单元、显控单元、结构单元，同步时钟单元给采集单元提供时钟，采集单元包括实现1个高速回放通道、2个中速回放通道、4个低速回放通道，显示控制单元是系统互联的中心，采集单元、同步时钟单元都通过gtx高速串行总线连接到交换单元上，实现大数据的交换和路由功能，显控单元还包含定时控制模块和处理器模块，实现系统管理和系统同步。
29.进一步的，结合图4，模拟信号回放系统互联体系，系统控制总线采用pcie总线，交换板通过pcie总线实现系统的控制；系统数据传输采用基于gth高速串行总线来实现，各个板卡通过gth连接到交换板。
30.进一步的，结合图5，机箱以标准cpci架构为基础，搭建新型改良的机箱结构，机箱采用标准的深度为160mm的6u cpci板卡结构的形式，机箱的外形尺寸为411.8mm
×
354.8mm
×
330mm(长
×
高
×
深)，机箱全部采用前插基带板卡的结构方式，机箱结构设计的总体规划是按通道设计的，每个通道是相对独立的。根据系统散热结构设计，机箱每个板卡占用的空间为1个槽位，方便机箱内部板卡通风散热。
31.工作原理：综合考虑系统的技术要求以及当前的技术水平，每套模拟信号采集设备单独构成一个全交换架构机箱，模拟信号回放设备单独构成一个全交换架构机箱。高速多通道数据录取与回放装置通过前端高速、中速和低速模拟信号采集单元接收、获取不同频域和带宽的雷达回波数据，也可以通过多通道光纤接口接收雷达传送的数据，通过本地40tb大容量高速固态存储单元对采集的各种数据进行全程实时记录，直接保存成文件格式，数据立即可得，本地大容量高速固态存储单元可通过光纤接口回放数据、可以通过da回放数据、或向后台200tb的中心服务器进行数据转存储、分析，模拟信号采集功能具有高速信号采集功能、中速采集功能、低速采集功能，采集可选择内部时钟、外部时钟，通过用户界面程序设置参考时钟频率值，可将外部输入的x/ku、ka信号下变频到中频实现模拟信号采集功能，也可以直接采集中频模拟信号，可配置选用采集通道、采样速率，模拟信号回放功能具有高速da回放、中速da回放、低速da回放功能，可选择内部时钟、外部时钟，外部连接其他变频设备，可以生成不同频率信号，满足不同测试需求，具有光纤数传及大容量固态存储功能，将采集的数据存储于大容量存储模块，并可以通过高速光纤接口传输数据，实现光纤数据存储和回放功能，具有中心服务器，可以通过高速光纤接口进行数据的传输、即时显示、海量数据高效率收集、汇总、存储，支持数据的检索、上传和下载，提高内外场试验数据的存储、分析和应用的效率。
32.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。