基于雙通道頻率分集技術(shù)的信號(hào)處理器及其信號(hào)處理方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)屬于空中交通管制一次雷達(dá)領(lǐng)域，特別涉及一種基于雙通道頻率分集技術(shù)的信號(hào)處理器及其信號(hào)處理方法。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)包括發(fā)射波形產(chǎn)生模塊、雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊以及雙通道信號(hào)處理器模塊，發(fā)射波形產(chǎn)生模塊的信號(hào)輸出端經(jīng)天饋系統(tǒng)輻射后，回波信號(hào)進(jìn)入雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊的信號(hào)輸入端，雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊的信號(hào)輸出端連接雙通道信號(hào)處理器模塊的信號(hào)輸入端，雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊包括第一接收通道和第二接收通道，所述第一接收通道、第二接收通道的信號(hào)輸出端分別連接第一FPGA芯片、第二FPGA芯片的信號(hào)輸入端，接收波形信號(hào)在第一FPGA芯片、第二FPGA芯片中實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理，在DSP芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)脈沖拼接合成，而且本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)合理、數(shù)據(jù)處理速度快。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)屬于空中交通管制一次雷達(dá)領(lǐng)域，特別涉及一種基于雙通道頻率分集技術(shù)的信號(hào)處理器及其信號(hào)處理方法。
技術(shù)介紹
目前的空中交通管制一次雷達(dá)領(lǐng)域中，多采用單通道頻率分集技術(shù)，即在一個(gè)發(fā)射周期內(nèi)發(fā)射一個(gè)窄、寬脈沖調(diào)頻信號(hào)，窄脈沖則作為近區(qū)補(bǔ)盲脈沖，但是此方法對(duì)目標(biāo)的盲速不具備檢測(cè)能力，當(dāng)目標(biāo)的多普勒頻移fd接近雷達(dá)脈沖重頻時(shí)產(chǎn)生盲速效應(yīng)，AMTD在頻域上無(wú)法識(shí)別整數(shù)倍重頻的動(dòng)目標(biāo)，只能輔助以脈組重頻變換，提高第一盲速，改善盲速響應(yīng)，但在波束寬度固定的情況下，脈組數(shù)越多對(duì)第一盲速改善越好，但脈組內(nèi)脈沖積累數(shù)減少，不利于信號(hào)相干積累。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于雙通道頻率分集技術(shù)的信號(hào)處理器，本信號(hào)處理器不需要通過(guò)對(duì)脈沖分組來(lái)提高第一盲速，而且既保持了脈組內(nèi)的脈沖積累數(shù)，也提高了檢測(cè)概率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用了以下技術(shù)措施：一種基于雙通道頻率分集技術(shù)的信號(hào)處理器，包括發(fā)射波形產(chǎn)生模塊、雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊以及雙通道信號(hào)處理器模塊，所述發(fā)射波形產(chǎn)生模塊的信號(hào)輸出端連接雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊的信號(hào)輸入端，所述雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊的信號(hào)輸出端連接雙通道信號(hào)處理器模塊的信號(hào)輸入端。優(yōu)選的，所述發(fā)射波形產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生頻率分集發(fā)射激勵(lì)信號(hào)波形，所述頻率分集發(fā)射激勵(lì)信號(hào)波形的每一個(gè)脈沖周期均由窄脈沖信號(hào)和寬脈沖信號(hào)組成，每一個(gè)脈沖周期中的窄脈沖信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)間均小于寬脈沖信號(hào)產(chǎn)生時(shí)間，所述窄脈沖信號(hào)包括第一射頻信號(hào)和第二射頻信號(hào)，所述第一射頻信號(hào)和第二射頻信號(hào)的頻率相異，脈沖寬度相同；所述寬脈沖信號(hào)包括第三射頻信號(hào)和第四射頻信號(hào)，所述第三射頻信號(hào)和第四射頻信號(hào)頻率相異，脈沖寬度相同。優(yōu)選的，所述雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊包括兩個(gè)獨(dú)立的接收通道，分別為第一接收通道和第二接收通道，所述第一接收通道和第二接收通道的信號(hào)輸入端均連接頻率分集發(fā)射激勵(lì)信號(hào)波形經(jīng)天饋系統(tǒng)輸出的回波信號(hào)，第一接收通道和第二接收通道的信號(hào)輸出端均連接雙通道信號(hào)處理器模塊的信號(hào)輸入端，所述第一接收通道的兩個(gè)工作頻率分別與第一射頻信號(hào)、第三射頻信號(hào)的頻率相同，所述回波信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第一接收通道后輸出第一接收波形信號(hào)，所述第一接收波形信號(hào)的每一個(gè)脈沖周期均包括第一射頻信號(hào)和第三射頻信號(hào)，每一個(gè)脈沖周期中的第一射頻信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)間均小于第三射頻信號(hào)產(chǎn)生時(shí)間；所述第二接收通道的兩個(gè)工作頻率分別與第二射頻信號(hào)、第四射頻信號(hào)的頻率相同，所述回波信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第二接收通道后輸出第二接收波形信號(hào)，所述第二接收波形信號(hào)的每一個(gè)脈沖周期均包括第二射頻信號(hào)和第四射頻信號(hào)，每一個(gè)脈沖周期中的第二射頻信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)間均小于第四射頻信號(hào)產(chǎn)生時(shí)間。優(yōu)選的，所述雙通道信號(hào)處理器模塊包括時(shí)鐘產(chǎn)生單元、信號(hào)處理單元、信號(hào)頻率分集合成單元、存儲(chǔ)器單元以及外設(shè)接口，所述時(shí)鐘產(chǎn)生單元的信號(hào)輸出端分別連接信號(hào)處理單元、信號(hào)頻率分集合成單元、存儲(chǔ)器單元的信號(hào)輸入端，所述信號(hào)處理單元與信號(hào)頻率分集合成單元之間雙向通信連接，所述存儲(chǔ)器單元分別與信號(hào)處理單元、信號(hào)頻率分集合成單元之間雙向通信連接，所述信號(hào)處理單元與外設(shè)接口之間雙向通信連接，所述信號(hào)處理單元的信號(hào)輸入端接收分別由第一接收通道、第二接收通道送來(lái)的第一接收波形信號(hào)、第二接收波形信號(hào)。優(yōu)選的，所述信號(hào)處理單元包括如下組成部分：第一FPGA芯片，所述第一FPGA芯片用于接收第一接收波形信號(hào)，所述第一FPGA芯片的信號(hào)輸入端分別連接時(shí)鐘產(chǎn)生單元、信號(hào)頻率分集合成單元的信號(hào)輸出端，所述第一FPGA芯片與存儲(chǔ)器單元之間雙向通信連接，所述第一FPGA芯片還與信號(hào)頻率分集合成單元之間通過(guò)地址數(shù)據(jù)總線雙向通信連接，第一FPGA芯片的信號(hào)輸出端連接外設(shè)接口的信號(hào)輸入端，所述第一FPGA芯片的信號(hào)輸入端連接第一接收通道的信號(hào)輸出端；第二FPGA芯片，所述第二FPGA芯片用于接收第二接收波形信號(hào)，所述第二FPGA芯片的信號(hào)輸入端分別連接時(shí)鐘產(chǎn)生單元、信號(hào)頻率分集合成單元的信號(hào)輸出端，所述第二FPGA芯片分別與存儲(chǔ)器單元、第一FPGA芯片之間雙向通信連接，第二FPGA芯片還與信號(hào)頻率分集合成單元之間通過(guò)地址數(shù)據(jù)總線雙向通信連接，所述第二FPGA芯片與外設(shè)接口之間雙向通信連接，所述第一FPGA芯片的信號(hào)輸入端連接第一接收通道的信號(hào)輸出端。優(yōu)選的，所述存儲(chǔ)器單元包括如下組成部分：第一SRAM、第二SRAM，所述第一SRAM、第二SRAM均用于存儲(chǔ)來(lái)自第一FPGA芯片的數(shù)據(jù)地址信息，并分別與第一FPGA芯片之間通過(guò)地址數(shù)據(jù)總線雙向通信連接；第三SRAM、第四SRAM，所述第三SRAM、第四SRAM均用于存儲(chǔ)來(lái)自第二FPGA芯片的數(shù)據(jù)地址信息，并分別與第二FPGA芯片之間通過(guò)地址數(shù)據(jù)總線雙向通信連接；SDRAM存儲(chǔ)器、FLASH存儲(chǔ)器，所述SDRAM存儲(chǔ)器的信號(hào)輸入端連接時(shí)鐘產(chǎn)生單元的信號(hào)輸出端，所述SDRAM存儲(chǔ)器、FLASH存儲(chǔ)器均與信號(hào)頻率分集合成單元、第一FPGA芯片、第二FPGA芯片之間通過(guò)地址數(shù)據(jù)總線雙向通信連接。進(jìn)一步的，所述信號(hào)頻率分集合成單元為DSP芯片，所述DSP芯片為美國(guó)AnalogDevices公司生產(chǎn)的TS2系列芯片；所述第一FPGA芯片、第二FPGA芯片的芯片型號(hào)均為美國(guó)ALTERA公司生產(chǎn)的EP4SGX360系列芯片。本專(zhuān)利技術(shù)還同時(shí)提供了基于雙通道頻率分集技術(shù)的信號(hào)處理器的信號(hào)處理方法，即：1)所述發(fā)射波形產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生頻率分集發(fā)射激勵(lì)信號(hào)波形，所述頻率分集發(fā)射激勵(lì)信號(hào)波形的每一個(gè)脈沖周期均由窄脈沖信號(hào)和寬脈沖信號(hào)組成，每一個(gè)脈沖周期中的窄脈沖信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)間均小于寬脈沖信號(hào)產(chǎn)生時(shí)間，所述窄脈沖信號(hào)包括第一射頻信號(hào)和第二射頻信號(hào)，所述第一射頻信號(hào)和第二射頻信號(hào)的頻率相差XMHz，脈沖寬度相同；所述寬脈沖信號(hào)包括第三射頻信號(hào)和第四射頻信號(hào)，所述第三射頻信號(hào)和第四射頻信號(hào)的頻率相差YMHz，脈沖寬度相同；2)所述發(fā)射波形產(chǎn)生模塊將產(chǎn)生的頻率分集發(fā)射激勵(lì)信號(hào)波形經(jīng)天饋系統(tǒng)輸出的回波信號(hào)發(fā)送至雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊的第一接收通道和第二接收通道，所述第一接收通道輸出第一接收波形信號(hào)，所述第一接收波形信號(hào)的每一個(gè)脈沖周期均包括第一射頻信號(hào)和第三射頻信號(hào)，每一個(gè)脈沖周期中的第一射頻信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)間均小于第三射頻信號(hào)產(chǎn)生時(shí)間，所述第二接收波形信號(hào)的每一個(gè)脈沖周期均包括第二射頻信號(hào)和第四射頻信號(hào)，每本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于雙通道頻率分集技術(shù)的信號(hào)處理器，其特征在于：包括發(fā)射波形產(chǎn)生模塊、雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊以及雙通道信號(hào)處理器模塊，所述發(fā)射波形產(chǎn)生模塊的信號(hào)輸出端連接雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊的信號(hào)輸入端，所述雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊的信號(hào)輸出端連接雙通道信號(hào)處理器模塊的信號(hào)輸入端。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于雙通道頻率分集技術(shù)的信號(hào)處理器，其特征在于：包括發(fā)
射波形產(chǎn)生模塊、雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊以及雙通道信號(hào)處理器模塊，所
述發(fā)射波形產(chǎn)生模塊的信號(hào)輸出端連接雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊的信號(hào)輸入
端，所述雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊的信號(hào)輸出端連接雙通道信號(hào)處理器模塊
的信號(hào)輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的基于雙通道頻率分集技術(shù)的信號(hào)處理器，其特
征在于：所述發(fā)射波形產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生頻率分集發(fā)射激勵(lì)信號(hào)波形，所
述頻率分集發(fā)射激勵(lì)信號(hào)波形的每一個(gè)脈沖周期均由窄脈沖信號(hào)和寬脈沖
信號(hào)組成，每一個(gè)脈沖周期中的窄脈沖信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)間均小于寬脈沖信號(hào)
產(chǎn)生時(shí)間，所述窄脈沖信號(hào)包括第一射頻信號(hào)(f1)和第二射頻信號(hào)(f2)，
所述第一射頻信號(hào)(f1)和第二射頻信號(hào)(f2)的頻率相異，脈沖寬度相
同；所述寬脈沖信號(hào)包括第三射頻信號(hào)(f3)和第四射頻信號(hào)(f4)，所
述第三射頻信號(hào)(f3)和第四射頻信號(hào)(f4)頻率相異，脈沖寬度相同。
3.如權(quán)利要求2所述的基于雙通道頻率分集技術(shù)的信號(hào)處理器，其特
征在于：所述雙通道數(shù)字接收機(jī)模塊包括兩個(gè)獨(dú)立的接收通道，分別為第
一接收通道和第二接收通道，所述第一接收通道和第二接收通道的信號(hào)輸
入端均連接頻率分集發(fā)射激勵(lì)信號(hào)波形經(jīng)天饋系統(tǒng)輸出的回波信號(hào)，第一
接收通道和第二接收通道的信號(hào)輸出端均連接雙通道信號(hào)處理器模塊的信
號(hào)輸入端，所述第一接收通道的兩個(gè)工作頻率分別與第一射頻信號(hào)(f1)、
第三射頻信號(hào)(f3)的頻率相同，所述回波信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第一接收通道后
輸出第一接收波形信號(hào)，所述第一接收波形信號(hào)的每一個(gè)脈沖周期均包括
第一射頻信號(hào)(f1)和第三射頻信號(hào)(f3)，每一個(gè)脈沖周期中的第一射
頻信號(hào)(f1)的產(chǎn)生時(shí)間均小于第三射頻信號(hào)(f3)產(chǎn)生時(shí)間；所述第二
接收通道的兩個(gè)工作頻率分別與第二射頻信號(hào)(f2)、第四射頻信號(hào)(f4)
的頻率相同，所述回波信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第二接收通道后輸出第二接收波形信
號(hào)，所述第二接收波形信號(hào)的每一個(gè)脈沖周期均包括第二射頻信號(hào)(f2)
和第四射頻信號(hào)(f4)，每一個(gè)脈沖周期中的第二射頻信號(hào)(f2)的產(chǎn)生

\t時(shí)間均小于第四射頻信號(hào)(f4)產(chǎn)生時(shí)間。
4.如權(quán)利要求3所述的基于雙通道頻率分集技術(shù)的信號(hào)處理器，其特
征在于：所述雙通道信號(hào)處理器模塊包括時(shí)鐘產(chǎn)生單元(10)、信號(hào)處理
單元(20)、信號(hào)頻率分集合成單元(30)、存儲(chǔ)器單元以及外設(shè)接口，
所述時(shí)鐘產(chǎn)生單元(10)的信號(hào)輸出端分別連接信號(hào)處理單元(20)、信
號(hào)頻率分集合成單元(30)、存儲(chǔ)器單元的信號(hào)輸入端，所述信號(hào)處理單
元(20)與信號(hào)頻率分集合成單元(30)之間雙向通信連接，所述存儲(chǔ)器
單元分別與信號(hào)處理單元(20)、信號(hào)頻率分集合成單元(30)之間雙向
通信連接，所述信號(hào)處理單元(20)與外設(shè)接口之間雙向通信連接，所述
信號(hào)處理單元(20)的信號(hào)輸入端接收分別由第一接收通道、第二接收通
道送來(lái)的第一接收波形信號(hào)、第二接收波形信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的基于雙通道頻率分集技術(shù)的信號(hào)處理器，其特
征在于所述信號(hào)處理單元(20)包括如下組成部分：
第一FPGA芯片(21)，所述第一FPGA芯片(21)用于接收第一接收
波形信號(hào)，所述第一FPGA芯片(21)的信號(hào)輸入端分別連接時(shí)鐘產(chǎn)生單元
(10)、信號(hào)頻率分集合成單元(30)的信號(hào)輸出端，所述第一FPGA芯片
(21)與存儲(chǔ)器單元之間雙向通信連接，所述第一FPGA芯片(21)還與信
號(hào)頻率分集合成單元(30)之間通過(guò)地址數(shù)據(jù)總線雙向通信連接，第一FPGA
芯片(21)的信號(hào)輸出端連接外設(shè)接口的信號(hào)輸入端，所述第一FPGA芯片
(21)的信號(hào)輸入端連接第一接收通道的信號(hào)輸出端；
第二FPGA芯片(22)，所述第二FPGA芯片(22)用于接收第二接收
波形信號(hào)，所述第二FPGA芯片(22)的信號(hào)輸入端分別連接時(shí)鐘產(chǎn)生單元
(10)、信號(hào)頻率分集合成單元(30)的信號(hào)輸出端，所述第二FPGA芯片
(22)分別與存儲(chǔ)器單元、第一FPGA芯片(21)之間雙向通信連接，第二
FPGA芯片(22)還與信號(hào)頻率分集合成單元(30)之間通過(guò)地址數(shù)據(jù)總線
雙向通信連接，所述第二FPGA芯片(22)與外設(shè)接口之間雙向通信連接，
所述第二FPGA芯片(22)的信號(hào)輸入端連接第二接收通道的信號(hào)輸出端。
6.如權(quán)利要求5所述的基于雙通道頻率分集技術(shù)的信號(hào)處理器，其特
征在于所述存儲(chǔ)器單元包括如下組成部分：
第一SRAM(31)、第二SRAM(32)，所述第一SRAM(31)、第二SRAM
(32)均用于存儲(chǔ)來(lái)自第一FPGA芯片(21)的數(shù)據(jù)地址信息，并分別與第
一FPGA芯片(21)之間通過(guò)地址數(shù)據(jù)總線雙向通信連接；
第三SRAM(33)、第四SRAM(34)，所述第三SRAM(33)、第四SRAM
(34)均用于存儲(chǔ)來(lái)自第二FPGA芯片(22)的數(shù)據(jù)地址信息，并分別與第

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬磊，陳忠先，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：安徽四創(chuàng)電子股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：安徽;34