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一种控制雷达系统时序同步的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:19423340 阅读:88 留言:0更新日期:2018-11-14 09:57
本发明专利技术提供了一种控制雷达系统时序同步的方法及装置。方法包括:对雷达系统进行初始化后进行机械扫描;在机械扫描时输出第一触发脉冲信号;检测第一触发脉冲信号中的一个上升沿,则通过天线向外部发射M个脉冲周期的信号和接收M个脉冲周期的信号;将接收的信号进行下变频处理形成采样的样本;根据信号生成第二触发脉冲信号;根据第二触发脉冲信号对样本进行数据采样以及保存;在进行机械扫描结束后停止数据采样。本发明专利技术实现了可以实现非均匀的参差的脉冲重复周期信号发射接收和采样时的时序同步;为雷达提供高精度的同步信号,实现雷达系统的时序控制同,提高回波信噪比,从而提升探测能力。

【技术实现步骤摘要】
一种控制雷达系统时序同步的方法及装置
本专利技术涉及雷达术领域,具体涉及一种控制雷达系统时序同步的方法及装置。
技术介绍
云雨测量雷达是利用云、雨等散射体目标对电磁波的散射作用来探测大气中的降水或云中大滴的浓度、分布、位置和强度;还可利用多普勒原理得到云雨测量雷达信号有效照射体积内降水粒子平均径向运动速度和速度谱宽估计值,从而可进一步反演出大气风场、气流垂直速度的分布以及湍流状况等,实现对龙卷风气旋、恶劣性风暴环流、强降雪、冰雹等灾害性天气预警,在农业、交通、大气物理研究等领域都有着广泛的应用前景。云雨测量雷达通常是安装在机械转台上,随着转台转动有规律地进行信号发射、接收和采样存储等过程。在信号发射、接收和采样存储过程中需要稳定的时序控制同步方法,保证云雨测量雷达的扫描伺服模块、雷达收发前端模块、数据采样与存储模块之间的时序控制同步,否则,云雨测量雷达的系统时序紊乱导致无法完成信号发射、接收和采样存储。
技术实现思路
针对现有技术中需要保证时序控制同步的问题,本专利技术提供一种控制雷达系统时序同步的方法及装置,为雷达提供高精度的同步信号,实现雷达系统的时序控制同步。为实现上述目的,本专利技术提供以下技术方案:一方面,本专利技术提供了一种控制雷达系统时序同步的方法,包括:对雷达系统进行初始化参数设置后,雷达系统进行机械扫描;在雷达系统进行机械扫描时,输出第一触发脉冲信号;每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿,则通过天线向外部发射M个脉冲周期的信号和接收M个脉冲周期的信号;将接收的信号进行下变频处理,形成采样的样本;根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号;根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存;在雷达系统进行机械扫描结束后,停止对所述样本进行数据采样。进一步的,所述对雷达系统进行初始化参数设置后雷达系统进行机械扫描的步骤,包括:设置雷达系统在进行机械扫描时需要的参数,包括:扫描方式、扫描参数、扫描速度和触发角度间隔;设置雷达系统在进行信号发射和信号接收时需要的参数,包括:参差脉组数、脉组内脉冲数、脉冲重复周期、短脉宽发射信号的脉宽、长脉宽发射信号的脉宽,长短脉宽发射信号间隔、信号带宽和波形编码形式;设置雷达系统在进行数据采样与存储时需要的参数,包括:采样频率、短采样点数L1和长采样点数L2,且L1<L2;其中,按照所设置的扫描方式驱动雷达系统进行机械扫描。进一步的,所述根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号的步骤,包括:发射短脉宽发射信号时,则输出一个宽度为δ1的触发脉冲且宽度为δ1的触发脉冲下降沿与短脉宽发射信号的下降沿对齐;发射长脉宽发射信号时,则输出一个宽度为δ2的触发脉冲且宽度为δ2的触发脉冲下降沿与长脉宽发射信号的下降沿对齐;将间隔输出的宽度为δ1的触发脉冲和宽度为δ2的触发脉冲,确定为第二触发脉冲串信号;其中,δ1<δ2;M=N*K,N为参差脉组数,表示参差脉组的个数;K为脉组内脉冲数,表示每个参差脉组内的脉冲数;每个脉冲的脉冲重复周期中包括:短脉宽发射信号、长脉宽发射信号。进一步的,根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存的步骤,包括:以固定的时钟频率fclock对所述第二触发脉冲信号中高电平进行时钟周期计数,时钟周期计数值为Nclock;计算所述第二触发脉冲信号中高电平的持续时间τ′,若τ′≤(δ1+δ2)/2,则以L1个采样点数进行数据采样,并将采样序列进行保存,其中,L1为初始化参数设置的短采样点数;若τ′>(δ1+δ2)/2,则以L2个采样点数进行数据采样,并将采样序列进行保存,其中,L2为初始化参数设置的长采样点数;其中,τ′=Nclock/fclock,δ1表示触发脉冲的宽度,δ2表示触发脉冲的宽度,且δ1<δ2。另一方面,本专利技术还提供了一种控制雷达系统时序同步的装置,装置包括:初始化单元,用于对雷达系统进行初始化参数设置后,雷达系统进行机械扫描;第一脉冲信号单元,用于在雷达系统进行机械扫描时,输出第一触发脉冲信号;信号发射及接收单元,用于每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿,则通过天线向外部发射M个脉冲周期的信号和接收M个脉冲周期的信号;处理单元,用于将接收的信号进行下变频处理,形成采样的样本;第二脉冲信号单元,用于根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号;采样及保存单元,用于根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存;终端单元,用于在雷达系统进行机械扫描结束后,停止对所述样本进行数据采样。进一步的,所述初始化单元,包括:扫描子单元,用于设置雷达系统在进行机械扫描时需要的参数,包括:扫描方式、扫描参数、扫描速度和触发角度间隔;收发子单元,用于设置雷达系统在进行信号发射和信号接收时需要的参数,包括:参差脉组数、脉组内脉冲数、脉冲重复周期、短脉宽发射信号的脉宽、长脉宽发射信号的脉宽,长短脉宽发射信号间隔、信号带宽和波形编码形式;采样子单元,用于设置雷达系统在进行数据采样与存储时需要的参数,包括:采样频率、短采样点数L1和长采样点数L2,且L1<L2;其中,按照所设置的扫描方式驱动雷达系统进行机械扫描。进一步的,所述第二脉冲信号单元,包括:第一脉冲子单元,用于发射短脉宽发射信号时,则输出一个宽度为δ1的触发脉冲且宽度为δ1的触发脉冲下降沿与短脉宽发射信号的下降沿对齐;第二脉冲子单元,用于发射长脉宽发射信号时,则输出一个宽度为δ2的触发脉冲且宽度为δ2的触发脉冲下降沿与长脉宽发射信号的下降沿对齐;第三脉冲子单元,用于将间隔输出的宽度为δ1的触发脉冲和宽度为δ2的触发脉冲,确定为第二触发脉冲串信号;其中,δ1<δ2;M=N*K,N为参差脉组数,表示参差脉组的个数;K为脉组内脉冲数,表示每个参差脉组内的脉冲数;每个脉冲的脉冲重复周期中包括:短脉宽发射信号、长脉宽发射信号。进一步的,所述采样及保存单元,包括:计数子单元,用于以固定的时钟频率fclock对所述第二触发脉冲信号中高电平进行时钟周期计数,时钟周期计数值为Nclock;计算子单元,用于计算所述第二触发脉冲信号中高电平的持续时间τ′,第一判断子单元,用于在τ′≤(δ1+δ2)/2,则以L1个采样点数进行数据采样,并将采样序列进行保存,其中,L1为初始化参数设置的短采样点数;第二判断子单元,用于在τ′>(δ1+δ2)/2,则以L2个采样点数进行数据采样,并将采样序列进行保存,其中,L2为初始化参数设置的长采样点数;其中,τ′=Nclock/fclock,δ1表示触发脉冲的宽度,δ2表示触发脉冲的宽度,且δ1<δ2。另一方面,本专利技术还提供了一种电子设备,包括:处理器、存储器和总线;其中,处理器和存储器通过总线完成相互间的通信;处理器用于调用存储器中的程序指令,以执行上述控制雷达系统时序同步的方法,另一方面,本专利技术还提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行上述控制雷达系统时序同步的方法。由上述技术方案可知,本专利技术所述的一种控制雷达系统时序同步的方法及装置,通过对雷达系统进行初始化参数设置后雷达系统进行机械扫描;在雷达系统进行机械扫描时输出第一触发脉冲信号;每检测第一触发脉冲信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制雷达系统时序同步的方法,其特征在于,包括:对雷达系统进行初始化参数设置后,雷达系统进行机械扫描;在雷达系统进行机械扫描时,输出第一触发脉冲信号;每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿,则通过天线向外部发射M个脉冲周期的信号和接收M个脉冲周期的信号;将接收的信号进行下变频处理,形成采样的样本;根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号;根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存;在雷达系统进行机械扫描结束后,停止对所述样本进行数据采样。

【技术特征摘要】
1.一种控制雷达系统时序同步的方法,其特征在于,包括:对雷达系统进行初始化参数设置后,雷达系统进行机械扫描;在雷达系统进行机械扫描时,输出第一触发脉冲信号;每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿,则通过天线向外部发射M个脉冲周期的信号和接收M个脉冲周期的信号;将接收的信号进行下变频处理,形成采样的样本;根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号;根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存;在雷达系统进行机械扫描结束后,停止对所述样本进行数据采样。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对雷达系统进行初始化参数设置后雷达系统进行机械扫描的步骤,包括:设置雷达系统在进行机械扫描时需要的参数,包括:扫描方式、扫描参数、扫描速度和触发角度间隔;设置雷达系统在进行信号发射和信号接收时需要的参数,包括:参差脉组数、脉组内脉冲数、脉冲重复周期、短脉宽发射信号的脉宽、长脉宽发射信号的脉宽,长短脉宽发射信号间隔、信号带宽和波形编码形式;设置雷达系统在进行数据采样与存储时需要的参数,包括:采样频率、短采样点数L1和长采样点数L2,且L1<L2;其中,按照所设置的扫描方式驱动雷达系统进行机械扫描。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据M个脉冲周期的信号生成第二触发脉冲信号的步骤,包括:发射短脉宽发射信号时,则输出一个宽度为δ1的触发脉冲且宽度为δ1的触发脉冲下降沿与短脉宽发射信号的下降沿对齐;发射长脉宽发射信号时,则输出一个宽度为δ2的触发脉冲且宽度为δ2的触发脉冲下降沿与长脉宽发射信号的下降沿对齐;将间隔输出的宽度为δ1的触发脉冲和宽度为δ2的触发脉冲,确定为第二触发脉冲串信号;其中,δ1<δ2;M=N*K,N为参差脉组数,表示参差脉组的个数;K为脉组内脉冲数,表示每个参差脉组内的脉冲数;每个脉冲的脉冲重复周期中包括:短脉宽发射信号、长脉宽发射信号。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述第二触发脉冲信号对所述样本进行数据采样以及对采样数据进行保存的步骤,包括:以固定的时钟频率fclock对所述第二触发脉冲信号中高电平进行时钟周期计数,时钟周期计数值为Nclock;计算所述第二触发脉冲信号中高电平的持续时间τ′,若τ′≤(δ1+δ2)/2,则以L1个采样点数进行数据采样,并将采样序列进行保存,其中,L1为初始化参数设置的短采样点数;若τ′>(δ1+δ2)/2,则以L2个采样点数进行数据采样,并将采样序列进行保存,其中,L2为初始化参数设置的长采样点数;其中,τ′=Nclock/fclock,δ1表示触发脉冲的宽度,δ2表示触发脉冲的宽度,且δ1<δ2。5.一种控制雷达系统时序同步的装置,其特征在于,包括:初始化单元,用于对雷达系统进行初始化参数设置后,雷达系统进行机械扫描;第一脉冲信号单元,用于在雷达系统进行机械扫描时,输出第一触发脉冲信号;信号发射及接收单元,用于每检测所述第一触发脉冲信号中的一个上升沿,则通过天线向外...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄跃飞魏加华翁燕章李铁键王光谦裘钧
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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