一种地面雷达数据接收系统的制作方法

本实用新型涉及一种地面雷达数据接收系统，属于数字信号处理技术领域。

背景技术：

随着计算机技术和数字信号处理技术的飞速发展和普及，雷达数据接收采集系统也迅速地得到应用，尤其是高速数据接收采集系统的应用日趋广泛。特别是在涉及到数字信息处理和雷达信号处理领域，能否实现高速准确的数据接收采集无疑将决定整个系统的性能。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种信息接收传输速度快、稳定性好、效率高的地面雷达数据接收系统。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种地面雷达数据接收系统，包括中频信号采样器，其特征在于：还包括数字信号处理器、控制器、下变频以及上位机；所述中频信号采样器包括信号采集模块、调制解调器以及滤波器；所述信号采集模块将采集到的中频信号经调制解调器解调处理后发送滤波器进行高频滤波处理后,将得到的原始信号传输至数字信号处理器；所述数字信号处理器将接收到的原始信号进行解调后发送至控制器；所述控制器将接收到的数据信号发送至上位机，并将上位机发出的信号指令发送至下变频。

本实用新型进一步限定的技术方案是：还包括时钟控制器；所述时钟控制器分别与中频信号采样器和数字信号处理器相应的控制端口连接。

进一步的，还包括与数字信号处理器信号连接的SDRAN存储器。

进一步的，还包括与数字信号处理器信号连接的外部驱动。

本实用新型的有益效果是：本系统具有数据接收采集传输快，可靠性高，成本低等特点，有着重要的实际意义和广阔的应用前景。

附图说明

图1为实施例1的系统结构图。

图2为实施例1下变频原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

实施例1

本实施例提供的一种地面雷达数据接收系统，如图1-2所示：至少包括中频信号采样器、数字信号处理器、控制器、下变频、上位机、时钟控制器；中频信号采样器包括信号采集模块、调制解调器以及滤波器；信号采集模块将采集到的中频信号经调制解调器解调处理后发送滤波器进行高频滤波处理后,将得到的原始信号传输至数字信号处理器。数字信号处理器将接收到的原始信号进行解调后发送至控制器；控制器将接收到的数据信号发送至上位机，并将上位机发出的信号指令发送至下变频。时钟控制器分别与中频信号采样器和数字信号处理器相应的控制端口连接。本实施例的结构还包括与数字信号处理器信号连接的SDRAN存储器和外部驱动。

本实施例中采用TI公司的ADC16DV160对中频信号进行采样，再利用Xilinx公司的XC6VSX315T进行数字信号处理，并选择了STM32F103RBT6处理器用来作控制与数据交互，选用时钟控制器AD9516为FPGA及AD采样器提供时钟，以保证系统性能，同时利用M25P64-MF6串行Flash存储器和现代公司的256MB/8bits内存芯片HYB39S256800进行必要的数据存储。

TI公司的ADC16DV160为16位精度，160MHz采样率，在输入信号30MHz 时的SNR达78dBFS,输入信号为197MHz时SNR仍有76dBS。

载波同步属于调频的一种，考虑到系统性能，采用相干解调的方法，相干信号与载频相乘后得到原始信号与一个高频信号，通过低通滤波器将高频信号滤除即可得到原始信号。

Xilinx公司的XC5VLX110T进行数字信号处理有110k逻辑单元，64个DSP资源，选择M25P64作为它的配置芯片。

同步信号处理是在接收端产生一个作为取样判决用的位定时脉冲序列，该序列的重复频率与码元速率相同，相位与最佳判决时刻一致，通过正确的取样判决，从有用信号中提取出单比特数据流，在前面步骤提取出的比特流中进行收索、校核同步检查，以实现对解调的帧进行定位处理。

理论上FPGA可以完成控制，但为减轻整个系统复杂度，保证进度，本实施例中选择了STM32F103RBT6处理器用来作控制与数据交互。

本实施例信号处理的方法如下：

① 采样频率

采样率选698.254kHz，这样70MHz落在采样率1/4附近，比较好处理。

② 误码率的控制

影响误码率的因素主要有三个：信噪比、频偏与频率误差。

FSK与GFSK的最小频偏，对于FSK和GFSK调制的信号解调，信噪比0dB时，频率误差最大4kHz左右即可可保证解码准确率，最小10kHz的频偏足够解码。

对于MSK调制的信号解调，最小频偏是有限制的。由于MSK的特性，其频偏正比于码速率，因此MSK调制信号的码速率有下限要求，从仿真程序看，最低码速率与信噪比有关。其频偏过小，所以频率误差要求控制得非常苛刻，当码速率2kHz，信噪比10dB时，频率误差得小于200Hz才行。对于FSK和GFSK调制信号的频率捕获问题，可以通过FFT实现，对采样信号连续做一个1024点FFT，取出最大谱线位置算出一个频点的频率，再根据频偏即可算出中心频率，这时频率误差最大=采样率 / 1024 = 682Hz，能够满足解码要求。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。