基于双通道频率分集技术的信号处理器及其信号处理方法技术

本发明专利技术属于空中交通管制一次雷达领域，特别涉及一种基于双通道频率分集技术的信号处理器及其信号处理方法。本发明专利技术包括发射波形产生模块、双通道数字接收机模块以及双通道信号处理器模块，发射波形产生模块的信号输出端经天馈系统辐射后，回波信号进入双通道数字接收机模块的信号输入端，双通道数字接收机模块的信号输出端连接双通道信号处理器模块的信号输入端，双通道数字接收机模块包括第一接收通道和第二接收通道，所述第一接收通道、第二接收通道的信号输出端分别连接第一FPGA芯片、第二FPGA芯片的信号输入端，接收波形信号在第一FPGA芯片、第二FPGA芯片中实现信号处理，在DSP芯片内实现脉冲拼接合成，而且本发明专利技术结构紧凑、设计合理、数据处理速度快。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空中交通管制一次雷达领域，特别涉及一种基于双通道频率分集技术的信号处理器及其信号处理方法。
技术介绍
目前的空中交通管制一次雷达领域中，多采用单通道频率分集技术，即在一个发射周期内发射一个窄、宽脉冲调频信号，窄脉冲则作为近区补盲脉冲，但是此方法对目标的盲速不具备检测能力，当目标的多普勒频移fd接近雷达脉冲重频时产生盲速效应，AMTD在频域上无法识别整数倍重频的动目标，只能辅助以脉组重频变换，提高第一盲速，改善盲速响应，但在波束宽度固定的情况下，脉组数越多对第一盲速改善越好，但脉组内脉冲积累数减少，不利于信号相干积累。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供了一种基于双通道频率分集技术的信号处理器，本信号处理器不需要通过对脉冲分组来提高第一盲速，而且既保持了脉组内的脉冲积累数，也提高了检测概率。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术措施：一种基于双通道频率分集技术的信号处理器，包括发射波形产生模块、双通道数字接收机模块以及双通道信号处理器模块，所述发射波形产生模块的信号输出端连接双通道数字接收机模块的信号输入端，所述双通道数字接收机模块的信号输出端连接双通道信号处理器模块的信号输入端。优选的，所述发射波形产生模块用于产生频率分集发射激励信号波形，所述频率分集发射激励信号波形的每一个脉冲周期均由窄脉冲信号和宽脉冲信号组成，每一个脉冲周期中的窄脉冲信号的产生时间均小于宽脉冲信号产生时间，所述窄脉冲信号包括第一射频信号和第二射频信号，所述第一射频信号和第二射频信号的频率相异，脉冲宽度相同；所述宽脉冲信号包括第三射频信号和第四射频信号，所述第三射频信号和第四射频信号频率相异，脉冲宽度相同。优选的，所述双通道数字接收机模块包括两个独立的接收通道，分别为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号输入端均连接频率分集发射激励信号波形经天馈系统输出的回波信号，第一接收通道和第二接收通道的信号输出端均连接双通道信号处理器模块的信号输入端，所述第一接收通道的两个工作频率分别与第一射频信号、第三射频信号的频率相同，所述回波信号经过所述第一接收通道后输出第一接收波形信号，所述第一接收波形信号的每一个脉冲周期均包括第一射频信号和第三射频信号，每一个脉冲周期中的第一射频信号的产生时间均小于第三射频信号产生时间；所述第二接收通道的两个工作频率分别与第二射频信号、第四射频信号的频率相同，所述回波信号经过所述第二接收通道后输出第二接收波形信号，所述第二接收波形信号的每一个脉冲周期均包括第二射频信号和第四射频信号，每一个脉冲周期中的第二射频信号的产生时间均小于第四射频信号产生时间。优选的，所述双通道信号处理器模块包括时钟产生单元、信号处理单元、信号频率分集合成单元、存储器单元以及外设接口，所述时钟产生单元的信号输出端分别连接信号处理单元、信号频率分集合成单元、存储器单元的信号输入端，所述信号处理单元与信号频率分集合成单元之间双向通信连接，所述存储器单元分别与信号处理单元、信号频率分集合成单元之间双向通信连接，所述信号处理单元与外设接口之间双向通信连接，所述信号处理单元的信号输入端接收分别由第一接收通道、第二接收通道送来的第一接收波形信号、第二接收波形信号。优选的，所述信号处理单元包括如下组成部分：第一FPGA芯片，所述第一FPGA芯片用于接收第一接收波形信号，所述第一FPGA芯片的信号输入端分别连接时钟产生单元、信号频率分集合成单元的信号输出端，所述第一FPGA芯片与存储器单元之间双向通信连接，所述第一FPGA芯片还与信号频率分集合成单元之间通过地址数据总线双向通信连接，第一FPGA芯片的信号输出端连接外设接口的信号输入端，所述第一FPGA芯片的信号输入端连接第一接收通道的信号输出端；第二FPGA芯片，所述第二FPGA芯片用于接收第二接收波形信号，所述第二FPGA芯片的信号输入端分别连接时钟产生单元、信号频率分集合成单元的信号输出端，所述第二FPGA芯片分别与存储器单元、第一FPGA芯片之间双向通信连接，第二FPGA芯片还与信号频率分集合成单元之间通过地址数据总线双向通信连接，所述第二FPGA芯片与外设接口之间双向通信连接，所述第一FPGA芯片的信号输入端连接第一接收通道的信号输出端。优选的，所述存储器单元包括如下组成部分：第一SRAM、第二SRAM，所述第一SRAM、第二SRAM均用于存储来自第一FPGA芯片的数据地址信息，并分别与第一FPGA芯片之间通过地址数据总线双向通信连接；第三SRAM、第四SRAM，所述第三SRAM、第四SRAM均用于存储来自第二FPGA芯片的数据地址信息，并分别与第二FPGA芯片之间通过地址数据总线双向通信连接；SDRAM存储器、FLASH存储器，所述SDRAM存储器的信号输入端连接时钟产生单元的信号输出端，所述SDRAM存储器、FLASH存储器均与信号频率分集合成单元、第一FPGA芯片、第二FPGA芯片之间通过地址数据总线双向通信连接。进一步的，所述信号频率分集合成单元为DSP芯片，所述DSP芯片为美国AnalogDevices公司生产的TS2系列芯片；所述第一FPGA芯片、第二FPGA芯片的芯片型号均为美国ALTERA公司生产的EP4SGX360系列芯片。本专利技术还同时提供了基于双通道频率分集技术的信号处理器的信号处理方法，即：1)所述发射波形产生模块用于产生频率分集发射激励信号波形，所述频率分集发射激励信号波形的每一个脉冲周期均由窄脉冲信号和宽脉冲信号组成，每一个脉冲周期中的窄脉冲信号的产生时间均小于宽脉冲信号产生时间，所述窄脉冲信号包括第一射频信号和第二射频信号，所述第一射频信号和第二射频信号的频率相差XMHz，脉冲宽度相同；所述宽脉冲信号包括第三射频信号和第四射频信号，所述第三射频信号和第四射频信号的频率相差YMHz，脉冲宽度相同；2)所述发射波形产生模块将产生的频率分集发射激励信号波形经天馈系统输出的回波信号发送至双通道数字接收机模块的第一接收通道和第二接收通道，所述第一接收通道输出第一接收波形信号，所述第一接收波形信号的每一个脉冲周期均包括第一射频信号和第三射频信号，每一个脉冲周期中的第一射频信号的产生时间均小于第三射频信号产生时间，所述第二接收波形信号的每一个脉冲周期均包括第二射频信号和第四射频信号，每本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双通道频率分集技术的信号处理器，其特征在于：包括发射波形产生模块、双通道数字接收机模块以及双通道信号处理器模块，所述发射波形产生模块的信号输出端连接双通道数字接收机模块的信号输入端，所述双通道数字接收机模块的信号输出端连接双通道信号处理器模块的信号输入端。

【技术特征摘要】
1.一种基于双通道频率分集技术的信号处理器，其特征在于：包括发
射波形产生模块、双通道数字接收机模块以及双通道信号处理器模块，所
述发射波形产生模块的信号输出端连接双通道数字接收机模块的信号输入
端，所述双通道数字接收机模块的信号输出端连接双通道信号处理器模块
的信号输入端。
2.如权利要求1所述的基于双通道频率分集技术的信号处理器，其特
征在于：所述发射波形产生模块用于产生频率分集发射激励信号波形，所
述频率分集发射激励信号波形的每一个脉冲周期均由窄脉冲信号和宽脉冲
信号组成，每一个脉冲周期中的窄脉冲信号的产生时间均小于宽脉冲信号
产生时间，所述窄脉冲信号包括第一射频信号(f1)和第二射频信号(f2)，
所述第一射频信号(f1)和第二射频信号(f2)的频率相异，脉冲宽度相
同；所述宽脉冲信号包括第三射频信号(f3)和第四射频信号(f4)，所
述第三射频信号(f3)和第四射频信号(f4)频率相异，脉冲宽度相同。
3.如权利要求2所述的基于双通道频率分集技术的信号处理器，其特
征在于：所述双通道数字接收机模块包括两个独立的接收通道，分别为第
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号输
入端均连接频率分集发射激励信号波形经天馈系统输出的回波信号，第一
接收通道和第二接收通道的信号输出端均连接双通道信号处理器模块的信
号输入端，所述第一接收通道的两个工作频率分别与第一射频信号(f1)、
第三射频信号(f3)的频率相同，所述回波信号经过所述第一接收通道后
输出第一接收波形信号，所述第一接收波形信号的每一个脉冲周期均包括
第一射频信号(f1)和第三射频信号(f3)，每一个脉冲周期中的第一射
频信号(f1)的产生时间均小于第三射频信号(f3)产生时间；所述第二
接收通道的两个工作频率分别与第二射频信号(f2)、第四射频信号(f4)
的频率相同，所述回波信号经过所述第二接收通道后输出第二接收波形信
号，所述第二接收波形信号的每一个脉冲周期均包括第二射频信号(f2)
和第四射频信号(f4)，每一个脉冲周期中的第二射频信号(f2)的产生

\t时间均小于第四射频信号(f4)产生时间。
4.如权利要求3所述的基于双通道频率分集技术的信号处理器，其特
征在于：所述双通道信号处理器模块包括时钟产生单元(10)、信号处理
单元(20)、信号频率分集合成单元(30)、存储器单元以及外设接口，
所述时钟产生单元(10)的信号输出端分别连接信号处理单元(20)、信
号频率分集合成单元(30)、存储器单元的信号输入端，所述信号处理单
元(20)与信号频率分集合成单元(30)之间双向通信连接，所述存储器
单元分别与信号处理单元(20)、信号频率分集合成单元(30)之间双向
通信连接，所述信号处理单元(20)与外设接口之间双向通信连接，所述
信号处理单元(20)的信号输入端接收分别由第一接收通道、第二接收通
道送来的第一接收波形信号、第二接收波形信号。
5.如权利要求4所述的基于双通道频率分集技术的信号处理器，其特
征在于所述信号处理单元(20)包括如下组成部分：
第一FPGA芯片(21)，所述第一FPGA芯片(21)用于接收第一接收
波形信号，所述第一FPGA芯片(21)的信号输入端分别连接时钟产生单元
(10)、信号频率分集合成单元(30)的信号输出端，所述第一FPGA芯片
(21)与存储器单元之间双向通信连接，所述第一FPGA芯片(21)还与信
号频率分集合成单元(30)之间通过地址数据总线双向通信连接，第一FPGA
芯片(21)的信号输出端连接外设接口的信号输入端，所述第一FPGA芯片
(21)的信号输入端连接第一接收通道的信号输出端；
第二FPGA芯片(22)，所述第二FPGA芯片(22)用于接收第二接收
波形信号，所述第二FPGA芯片(22)的信号输入端分别连接时钟产生单元
(10)、信号频率分集合成单元(30)的信号输出端，所述第二FPGA芯片
(22)分别与存储器单元、第一FPGA芯片(21)之间双向通信连接，第二
FPGA芯片(22)还与信号频率分集合成单元(30)之间通过地址数据总线
双向通信连接，所述第二FPGA芯片(22)与外设接口之间双向通信连接，
所述第二FPGA芯片(22)的信号输入端连接第二接收通道的信号输出端。
6.如权利要求5所述的基于双通道频率分集技术的信号处理器，其特
征在于所述存储器单元包括如下组成部分：
第一SRAM(31)、第二SRAM(32)，所述第一SRAM(31)、第二SRAM
(32)均用于存储来自第一FPGA芯片(21)的数据地址信息，并分别与第
一FPGA芯片(21)之间通过地址数据总线双向通信连接；
第三SRAM(33)、第四SRAM(34)，所述第三SRAM(33)、第四SRAM
(34)均用于存储来自第二FPGA芯片(22)的数据地址信息，并分别与第

【专利技术属性】
技术研发人员：马磊，陈忠先，
申请(专利权)人：安徽四创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34