一种无线电信号处理装置的制作方法

1.本实用新型一种无线电信号处理装置，属于无线电信号处理装置技术领域。


背景技术：

2.目前软件无线电通过系统自带的软件执行基带处理，并基于同一无线电收发平台支持较宽范围的无线电标准，可将其应用于实施模/数转换器（adc）之后的所有信号处理，为简化上述设计以及支持更高的数据传输处理效率，有些功能可以在处理器前端的硬件中实现，但目前市面上提供的信号处理装置对软件无线电的信号处理效果均不理想，由于相应装置内设置的信号采集处理芯片仍为传统控制型芯片，对接收的无线电信号处理效果较差、效率低、速度慢。


技术实现要素：

3.本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种无线电信号处理装置硬件结构的改进。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种无线电信号处理装置，包括壳体，所述壳体的一侧安装有射频天线，其特征在于：所述壳体的另一侧设置有显示屏、控制按键、状态指示灯和通信接口，在壳体表面还设置有散热口，在散热口内侧还安装有散热风扇；
5.所述壳体内部通过螺钉螺孔安装有控制电路板，在控制电路板上集成有无线射频通信模块，所述无线射频通信模块内部集成有多路ad转换电路、多路422控制电路、多路da转换电路，在无线射频通信模块上还设置有射频接口，所述射频接口通过导线与射频天线相连，所述无线射频通信模块的控制端通过导线与第一fpga控制器相连；
6.所述第一fpga控制器的内部数据通信端口通过导线分别与dsp控制器的通信端口、第一存储器的输出端相连，所述dsp控制器的输入端通过导线与第二存储器的输出端相连，所述第一存储器的输入端、第二存储器的输入端均通过导线与第二fpga控制器相连；
7.所述第一fpga控制器的外部数据通信端口通过导线与有线通信模块相连，所述有线通信模块内部集成有422接口控制电路、429接口控制电路、1553b接口控制电路，所述有线通信模块外接数据线与上位机的低频接口相连；
8.所述控制电路板上还集成有电源模块，所述电源模块的输出端分别与无线射频通信模块和第一fpga控制器相连，所述电源模块的输出电压为5v。
9.所述无线射频通信模块内部具体集成有四路ad转换电路、两路422控制电路、两路da转换电路；
10.所述有线通信模块具体集成有两路422接口控制电路、一路429接口控制电路、一路1553b接口控制电路。
11.所述da转换电路内部使用的转换芯片型号为ad9744或ad5348或ad8600；
12.所述ad转换电路内部使用的转换芯片型号为ad6640。
13.所述第一fpga控制器内部使用的控制芯片型号为xc7k325t；
14.所述dsp控制器的型号为tms320c6416。
15.本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型通过对信号处理装置的控制电路进行改进，通过ad转换芯片对信号进行采样，采用fpga+dsp的架构实现数字信号的传输和处理，并通过da转换芯片产生基带信号传输至射频接口进行发送，装置另外设置有有线扩展接口，可与上位机连接进行数据交互，有效提高数据处理传输传输效率。
附图说明
16.下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型的电路结构示意图；
19.图3为本实用新型的电路板布局图；
20.图4为本实用新型第一fpga控制器的电路原理图；
21.图中：1为壳体、2为射频天线、3为显示屏、4为控制按键、5为状态指示灯、6为通信接口、7为散热口、8为控制电路板。
具体实施方式
22.如图1至图4所示，本实用新型一种无线电信号处理装置，包括壳体，所述壳体的一侧安装有射频天线，其特征在于：所述壳体的另一侧设置有显示屏、控制按键、状态指示灯和通信接口，在壳体表面还设置有散热口，在散热口内侧还安装有散热风扇；
23.所述壳体内部通过螺钉螺孔安装有控制电路板，在控制电路板上集成有无线射频通信模块，所述无线射频通信模块内部集成有多路ad转换电路、多路422控制电路、多路da转换电路，在无线射频通信模块上还设置有射频接口，所述射频接口通过导线与射频天线相连，所述无线射频通信模块的控制端通过导线与第一fpga控制器相连；
24.所述第一fpga控制器的内部数据通信端口通过导线分别与dsp控制器的通信端口、第一存储器的输出端相连，所述dsp控制器的输入端通过导线与第二存储器的输出端相连，所述第一存储器的输入端、第二存储器的输入端均通过导线与第二fpga控制器相连；
25.所述第一fpga控制器的外部数据通信端口通过导线与有线通信模块相连，所述有线通信模块内部集成有422接口控制电路、429接口控制电路、1553b接口控制电路，所述有线通信模块外接数据线与上位机的低频接口相连；
26.所述控制电路板上还集成有电源模块，所述电源模块的输出端分别与无线射频通信模块和第一fpga控制器相连，所述电源模块的输出电压为5v。
27.所述无线射频通信模块内部具体集成有四路ad转换电路、两路422控制电路、两路da转换电路；
28.所述有线通信模块具体集成有两路422接口控制电路、一路429接口控制电路、一路1553b接口控制电路。
29.所述da转换电路内部使用的转换芯片型号为ad9744或ad5348或ad8600；
30.所述ad转换电路内部使用的转换芯片型号为ad6640。
31.所述第一fpga控制器内部使用的控制芯片型号为xc7k325t；
32.所述dsp控制器的型号为tms320c6416。
33.本实用新型提供一种收发信号控制处理装置的改进，在装置中设置信号处理板用于无线电信号的处理，信号处理的控制电路板主要完成以下功能：
34.对从射频模块输入的四路中频模拟信号进行a/d采样送入第一fpga控制器，实现中频数字化，进行数字信号处理及逻辑控制时序功能；
35.采用fpga+dsp架构实现数字信号的传输与处理，fpga与dsp之间以通用emif端口进行数据通信；
36.通过一路d/a电路（ad9744）实现l波段基带信号波形的产生，通过另一路d/a电路（ad8600或ad5348）实现c波段基带信号波形的产生；
37.实现两路rs422、一路arnic429、一路1553b接口的数据通信功能；
38.实现fpga和dsp程序的动态加载功能；
39.为实现上述信号处理传输功能，要求安装使用的各元器件参数如下：
40.第一fpga1控制器型号：实现数字信号处理功能，采用一片xc7k325t，要求存储器容量≥128m；
41.第二fpga控制器型号：为实现第一控制器fpga1、dsp动态加载功能，建议采用spartan-6 lx fpga xc6slx16；
42.对dsp型号的要求：建议采用两片tms320c6416，工作时钟500m或一片基于多核处理器的dsp c6678，要求存储器容量≥128m；
43.对a/d芯片的要求：采样位数≥12bit，采样率≥65msps，动态范围(sfdr)≥78db，建议采用ad6640；
44.单路输出d/a芯片要求：位数12bit，后端可加驱动电路，驱动电流≥50ma，建议采用ad9744（l波段模块）；
45.多路输出d/a芯片2建议采用ad5348（给c波段模块）；
46.装置动态加载实现：能够对一片k7 fpga和dsp控制器进行动态程序加载，程序存储芯片可以驻留多个程序，根据上位机选择加载对应功能的程序到fpga和dsp中；在这个过程中，驱动针对动态加载管理功能和外部总线接口而言，控制电路板上dsp和第一fpga用来实现具体功能，针对不同应用场景，可以加载不同的功能软件，要求能够将dsp和第一fpga的各个功能软件烧录在flash的不同存储段内，以便动态加载时调用；
47.控制电路板冷启动（上电启动）时，动态加载管理第二fpga首先上电启动，并将dsp和第一fpga复位，根据收到的外部功能模式命令，动态加载管理第二fpga先给第一fpga进行程序加载，然后再给dsp进行程序加载；电路板热启动（即在系统已经上电的情况下，通过上位机指令强行更改启动模式）过程如下：接收到指令后，对上位机指令进行解析，如果和当前模式相同，则不动作，如果不一致，则将第一fpga和dsp控制器置于复位状态，根据具体的功能模式先加载第一fpga，再加载dsp。
48.关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、相互间连接方式以及，由上述技术特征带来的常规使用方法、可预期技术效果，除具体说明的以外，均属于本领域技术人员
在申请日前可以获取到的专利、期刊论文、技术手册、技术词典、教科书中已公开内容，或属于本领域常规技术、公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。
49.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。