本发明专利技术公开了一种基于阵列信号接收的数字波束合成验证系统及其方法，其系统包括天线阵、射频开关、全相参接收信道分机、采集存储分机、主控高速转储分机和磁盘阵列；天线阵与射频开关的阵列信号输入端连接；射频开关的输出端与全相参接收信道分机连接；全相参接收信道分机的输出端与采集存储分机连接；采集存储分机与主控高速转储分机连接，主控高速转储分机与磁盘阵列连接；全相参接收信道分机的标校信号输出端与射频开关连接；采集存储分机、射频开关和全相参接收信道分机均连接到CAN总线。本发明专利技术提供了一种基于阵列信号接收的数字波束合成验证系统及其方法，完整地进行阵列信号接收、选择、变频，以及AD同步采集存储，数据处理、系统标较。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
数字波束合成技术充分利用阵列天线所获取的空间信息，通过信号处理技术使波束获得超分辨率，实现了波束的扫描、目标的跟踪以及空间干扰信号的零陷，因而数字波束形成技术在雷达信号处理、通信信号处理以及电子对抗系统中得到了广泛的应用。数字波束形成是把阵列天线输出的信号进行AD采样数字化后送到数字波束形成器的处理单元，完成对各路信号的复加权处理，形成所需的波束信号；很有必要提供一种，用于完整地进行阵列信号接收、选择、变频、放大、滤波，以及AD同步采集存储，数据处理、系统标较。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种，用于完整地进行信号接收、选择、变频、放大、滤波等前端处理以及经过前端处理的信号进行同步采集存储、数据转储、数据处理；全相参接收信道分机提供了标校源，能够对系统进行标校。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:基于阵列信号接收的数字波束合成验证系统，包括天线阵、射频开关、全相参接收信道分机、采集存储分机、主控高速转储分机和磁盘阵列；所述的天线阵的输出端与射频开关的阵列信号输入端连接；射频开关的输出端与全相参接收信道分机连接；全相参接收信道分机的输出端与采集存储分机连接；采集存储分机与主控高速转储分机连接，主控高速转储分机与磁盘阵列连接；所述的全相参接收信道分机的标校信号输出端与射频开关的标校信号输入端连接；所述的采集存储分机、射频开关和全相参接收信道分机均连接到CAN总线。进一步地，将射频开关与天线阵设置于阵列接收前端，将全相参接收信道分机、采集存储分机、主控高速转储分机和磁盘阵列集成到一个整机机柜中，并给该整机机柜设置人机交互设备；如显示器、鼠标和键盘等。所述的天线阵包括3组16元偶极子有源天线阵；所述的射频开关包括放大器一、选择器、控制电路、放大器二和功分器；所述的天线阵的输出端通过放大器一分别与选择器的阵列信号输入端连接；所述的放大器二的输入端接收来自全相参接收信道分机的标校信号；放大器二的输出端通过功分器与选择器的标校信号输入端连接；控制电路与CAN总线连接，用于接收CAN控制信号，控制电路的输出端连接到选择器控制信号输入端；选择器的输出端与全相参接收信道分机连接。选择器为4选1选择器，对输出信号对输入的信号源进行选择，在进行标校时，选择全相参接收信道分机输出的标校信号功分放大后进行输出，对系统进行标校；在进行阵列信号接收时，选择3组16元偶极子有源天线阵其中一组进行射频输出；对信号源的选择通过CAN总线发送给控制电路的信号进行确定。所述的全相参接收信道分机包括频综标校设备和全相参接收信道设备；所述的频综标校设备的功分输出端与全相参接收信道设备连接；频综标校设备的标校信号输出端与射频开关连接；频综标校设备的采样时钟信号输出端与采集存储分机连接；全相参接收信道设备用于将来自与射频开关的射频信号转化为中频信号，全相参接收信道设备的中频信号输出端与采集存储分机连接，所述的频综标校设备和全相参接收信道设备还分别与CAN总线连接，所述的频综标校设备和全相参接收信道设备还分别与CAN总线连接，用于接收CAN控制信号； 所述的频综标校设备包括一本振频综模块、二本振频综模块、参考时钟、标校模块、功分模块一(16路)和功分模块二( 16路);所述的全相参接收信道设备包括十六个接收模块；所述的参考时钟的输出端分别与一本振频综模块、二本振频综模块和标校模块连接；一本振频综模块的输出端与功分模块一连接，功分模块一的输出端分别与全相参接收信道设备的十六个接收模块连接；二本振频综模块的输出端与功分模块二连接，功分模块二的输出端也分别与全相参接收信道设备的十六个接收模块连接，全相参接收信道设备输出16路中频信号；所述的标校模块用于输出时钟采样信号和标校信号，时钟采样输出端与采集存储分机连接，标校信号输出端与射频开关连接。所述的采集存储分机包括AD采集模块、转储控制模块、主控计算机模块和八个存储模块；所述的AD采集模块的中频信号输入端和采样时钟输入端与全相参接收信道分机连接;AD采集模块、转储控制模块和八个存储模块均连接到CAN总线；AD采集模块、转储控制模块和八个存储模块还通过GTX接口连接到板间高速总线；转储控制模块通过PCIe总线与主控计算机模块连接； AD采集模块为16路的AD采集模块，外部触发信号控制采样同步，实现16路AD对中频信号的同步采样；由于中频信号和采样时钟都来自全相参接收信道分机，能够严格保证AD输出数据通道一致性;AD采集的数据通过板间高速数据总线将转换后的数据传输到存储模块完成数据的实时存储； 存储模块实现对来自AD采集模块的高速数据的实时存储；每个存储模块对应两路AD采样数据；同时完成存储的数据的文件管理，实现对文件的检索、回放、删除和转储；通过板间高速数据总线接收来自AD模块的数据；同时模块本身具备千兆以太网和光纤接口，可以单独对模块数据进行转储。所述的主控与转储分机由高性能工作站、光纤转储卡和HBA卡(主机通道适配卡)组成；光纤转储卡和HBA卡以PCIe插卡方式集成到工作站中；光纤转储卡通过光纤与采集存储分机连接；高性能工作站通过千兆网与采集存储分机连接；HBA卡通过FC接口连接到磁盘阵列。具体来说，光纤转储卡通过光纤与采集存储分机的存储模块连接；高性能工作站通过千兆网与采集存储分机的存储模块和转储控制模块连接。所述的基于阵列信号接收的数字波束合成验证系统的数据处理方法，包括以下步骤: S1.采集存储步骤:在主控与高速转储分机的控制下，将天线阵采集到的阵列信号进行选择后，转换成中频信号后，再进行AD采集，转换成数字信号后进行存储； S2.回放处理步骤:根据需要，对存储的数字信号进行回放处理，回放处理步骤包括三个并列的子步骤:本地处理子步骤、转储处理子步骤和文件管理子步骤； 所述的步骤S1包括以下子步骤: 511.主控与高速转储分机的系统管理软件通过千兆网下发控制命令到采集存储分机的主控计算机，通过分机内部的转储控制模块将网络命令转换为CAN总线指令； 512.通过CAN总线控制射频开关切换天线阵列或标校源，选择输入的信号源； 513.射频开关将输入的信号传输给全相参接收信道分机； 514.全相参接收信道分机接收CAN总线命令，完成信号的频点、带宽参数的设置，在CAN指令控制下，输出合适带宽的中频信号到采集存储分机；同时为采集存储分机提供采样时钟； 515.采集存储分机的AD采集模块在同步触发信号的使能下开始采样，保证AD采集模块的所有通道采样的同步； 516.AD采样模块将中频信号转换为数字信号后，通过GTX接口将数据高速传输给存储模块； 517.存储模块完成数据的实时存储。步骤S2中所述的本地处理子步骤包括以下子步骤: 5201.转储控制模块在收到本地回放命令后，通过GTX接口从存储模块读取数据； 5202.转储控制模块通过PCIe总线将数据存储到主控计算机模块本地硬盘； 5203.主控计算机模块的处理软件完成对回放数据的事后处理和算法验证； 步骤S2中所述的转储处理子步骤包括以下子步骤: 5211.收到数据转储命令后，主控与转储分机控制光纤接口读取存储模块中的数据； 5212.光纤接口本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于阵列信号接收的数字波束合成验证系统，其特征在于：包括天线阵、射频开关、全相参接收信道分机、采集存储分机、主控高速转储分机和磁盘阵列；所述的天线阵的输出端与射频开关的阵列信号输入端连接；射频开关的输出端与全相参接收信道分机连接；全相参接收信道分机的输出端与采集存储分机连接；采集存储分机与主控高速转储分机连接，主控高速转储分机与磁盘阵列连接；所述的全相参接收信道分机的标校信号输出端与射频开关的标校信号输入端连接；所述的采集存储分机、射频开关和全相参接收信道分机均连接到CAN总线。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李亚斌，张澜，张星星，龙宁，
申请(专利权)人：成都中远信电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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