一种五通道中频数字接收机制造技术

本实用新型专利技术属于雷达电子领域，特别涉及一种五通道中频数字接收机。本实用新型专利技术包括FPGA芯片，所述FPGA芯片与第一采样通道模块、第二采样通道模块、第三采样通道模块、第四采样通道模块、发射样本通道模块之间双向通信连接，所述采样通道模块、发射样本通道模块的输入端分别连接回波信号、样本信号，所述FPGA芯片还与15路时序输入输出接口、第一光纤收发器、第二光纤收发器、以太网配置芯片之间双向通信连接，所述时序输入输出接口、光纤收发器、以太网配置芯片输出数字正交信号至后端设备。因此本实用新型专利技术具备了120dB大动态范围的中频数字接收能力，而且本实用新型专利技术还具备结构简单、成本低廉、灵敏度高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于雷达电子领域，特别涉及一种五通道中频数字接收机。
技术介绍
在数字化雷达系统中，中频数字接收机是模拟信号转化为数字信号的关键环节，通过模数转换器对中频模拟信号进行采集，将其转化为数字正交信号，然后对其进行数字下变频处理将其转化到基带频率上，并通过光纤或网口将处理后的数据传输至信号处理器或其它设备进行进一步运算处理。因此中频数字接收机采样的精度、灵敏度、动态范围直接影响到整个雷达系统的精度，灵敏度和动态范围。目前中频采样的模数转换器的最高精度为16位，在中频采样率下的信噪比一般为75dB左右，算上数字下变频的处理得益，在天气雷达常用的脉宽范围内，其动态范围大概为80dB～90dB，因此对于一些动态范围需求较大的场合往往不能满足需求，因此提升中频数字接收机的动态范围是一个需要解决的问题。
技术实现思路
本技术为了克服上述现有技术的不足，提供了一种五通道中频数字接收机，本技术提供了一种动态范围大、结构简单、成本低廉、灵敏度高的接收机。为实现上述目的，本技术采用了以下技术措施：一种五通道中频数字接收机，包括主处理器模块，所述主处理器模块与采样通道模块、发射样本通道模块之间双向通信连接，所述采样通道模块、发射样本通道模块的输入端分别连接回波信号、样本信号；本数字接收机还包括接口及网络模块，所述接口及网络模块输出数字正交信号至后端设备。本技术还可以通过以下技术措施进一步实现。优选的，所述发射样本通道模块包括第一模数转换单元、第一数字下变
频单元、数字测频单元、初相采集单元，所述第一模数转换单元的输入端连接样本信号，第一模数转换单元的输出端连接第一数字下变频单元的输入端，所述第一数字下变频单元的输出端连接数字测频单元的输入端，所述数字测频单元的输出端连接采样通道模块、初相采集单元的输入端，所述初相采集单元的输出端连接采样通道模块的输入端。优选的，所述采样通道模块包括第一采样通道模块、第二采样通道模块、第三采样通道模块、第四采样通道模块，所述第一采样通道模块、第二采样通道模块、第三采样通道模块、第四采样通道模块均与主处理器模块之间双向通信连接；所述第一采样通道模块、第二采样通道模块、第三采样通道模块、第四采样通道模块均包括第二模数转换单元、第二数字下变频单元、相位修正单元，采样通道模块中的第二模数转换单元的输入端均连接回波信号，所述第二模数转换单元、数字测频单元的输出端均连接第二数字下变频单元的输入端，所述第二数字下变频单元、初相采集单元的输出端均连接相位修正单元的输入端，所述第一采样通道模块和第二采样通道模块中的相位修正单元的输出端均连接第一动态拼接单元的输入端，所述第一动态拼接单元的输出端连接第一增益修正单元的输入端；所述第三采样通道模块和第四采样通道模块中的相位修正单元的输出端均连接第二动态拼接单元的输入端，所述第二动态拼接单元的输出端连接第二增益修正单元的输入端；所述第一增益修正单元、第二增益修正单元的输出端均连接接口及网络模块的输入端。优选的，所述第二数字下变频单元包括数字控制振荡器，所述数字控制振荡器的输入端连接数字测频单元的输出端，数字控制振荡器的两个输出端分别连接第一乘法器、第二乘法器的输入端，所述第一乘法器、第二乘法器的另一输入端均连接第二模数转换单元的输入端，第一乘法器、第二乘法器的输出端分别连接第一滤波器、第二滤波器的输入端，所述第一滤波器、第二滤波器的输出端均连接相位修正单元的输入端。优选的，所述相位修正单元包括复数乘法器，所述复数乘法器的输入端
连接第一滤波器、第二滤波器、初相采集单元的输出端，所述复数乘法器的输出端连接动态拼接单元的输入端。进一步的，所述接口及网络模块为时序输入输出接口、第一光纤收发器、第二光纤收发器、以太网配置芯片，所述时序输入输出接口、第一光纤收发器、第二光纤收发器、以太网配置芯片输出数字正交信号至后端设备。进一步的，本数字接收机还包括输出端与主处理器模块的输入端相连的FPGA配置芯片、存储芯片、串口电平转换芯片、以及温度传感器芯片。进一步的，所述主处理器模块的型号为美国Altera公司生产的EP4SGX230芯片；所述第一模数转换单元、第二模数转换单元的型号均为美国AD公司生产的AD9460芯片。进一步的，所述第一光纤收发器、第二光纤收发器的型号均为法国Avago公司生产的AFCT5701ALZ芯片；所述以太网配置芯片的型号为韩国WIZnet公司生产的W5300芯片。本技术的有益效果在于：1)、本技术包括主处理器模块，所述主处理器模块与采样通道模块、发射样本通道模块之间双向通信连接，所述采样通道模块、发射样本通道模块的输入端分别连接回波信号、样本信号，所述回波信号、样本信号经过所述接口及网络模块输出至后端设备。通过发射样本通道模块中的数字测频单元可以实现对样本信号的实时测频，保证了接收的回波信号频谱始终能被搬移到零频上；同时采样通道模块中的相位修正单元可以将非相参信号转化为相参的回波信号，提高了雷达的相参性能，而且两个采样通道模块经过动态拼接单元、增益修正单元，可以实现对任意两个采样通道进行强度上的拼接，因此本技术具备了120dB大动态范围的中频数字接收能力，而且本技术还具备结构简单、成本低廉、灵敏度高的特点。2)、所述主处理器模块的型号为美国Altera公司生产的EP4SGX230芯片；所述第一模数转换单元、第二模数转换单元的型号均为美国AD公司生产的AD9460芯片；第一光纤收发器、第二光纤收发器的型号均为法国Avago公司生产的AFCT5701ALZ芯片；所述以太网配置芯片的型号为韩国WIZnet
公司生产的W5300芯片。上述多个特定型号的部件互相配合，实现了本技术的最优设计。附图说明图1为本技术的电路组成框图；图2为本技术的采样通道模块和样本通道模块的电路组成框图；图3为本技术的第二数字下变频单元和相位修正单元电路的组成框图；图4为本技术的数字测频单元的工作原理图。图中的附图标记含义如下：10—主处理器模块 20—第一采样通道模块21—第二模数转换单元 22—第二数字下变频单元23—相位修正单元 24—第一动态拼接单元25—第一增益修正单元 26—第二动态拼接单元27—第二增益修正单元 30—第二采样通道模块40—第三采样通道模块 50—第四采样通道模块60—样本通道模块 61—第一模数转换单元62—第一数字下变频单元 63—数字测频单元64—初相采集单元 70—第一光纤收发器80—第二光纤收发器 90—以太网配置芯片221—数字控制振荡器 222—第一乘法器223—第二乘法器 224—第一滤波器225—第二滤波器具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五通道中频数字接收机，包括主处理器模块(10)，其特征在于：所述主处理器模块(10)与采样通道模块、发射样本通道模块(60)之间双向通信连接，所述采样通道模块、发射样本通道模块(60)的输入端分别连接回波信号、样本信号；本数字接收机还包括接口及网络模块，所述接口及网络模块输出数字正交信号至后端设备。

【技术特征摘要】
1.一种五通道中频数字接收机，包括主处理器模块(10)，其特征在于：所述主处理器模块(10)与采样通道模块、发射样本通道模块(60)之间双向通信连接，所述采样通道模块、发射样本通道模块(60)的输入端分别连接回波信号、样本信号；本数字接收机还包括接口及网络模块，所述接口及网络模块输出数字正交信号至后端设备。2.如权利要求1所述的一种五通道中频数字接收机，其特征在于：所述发射样本通道模块(60)包括第一模数转换单元(61)、第一数字下变频单元(62)、数字测频单元(63)、初相采集单元(64)，所述第一模数转换单元(61)的输入端连接样本信号，第一模数转换单元(61)的输出端连接第一数字下变频单元(62)的输入端，所述第一数字下变频单元(62)的输出端连接数字测频单元(63)的输入端，所述数字测频单元(63)的输出端连接采样通道模块、初相采集单元(64)的输入端，所述初相采集单元(64)的输出端连接采样通道模块的输入端。3.如权利要求2所述的一种五通道中频数字接收机，其特征在于：所述采样通道模块包括第一采样通道模块(20)、第二采样通道模块(30)、第三采样通道模块(40)、第四采样通道模块(50)，所述第一采样通道模块(20)、第二采样通道模块(30)、第三采样通道模块(40)、第四采样通道模块(50)均与主处理器模块(10)之间双向通信连接；所述第一采样通道模块(20)、第二采样通道模块(30)、第三采样通道模块(40)、第四采样通道模块(50)均包括第二模数转换单元(21)、第二数字下变频单元(22)、相位修正单元(23)，采样通道模块中的第二模数转换单元(21)的输入端均连接回波信号，所述第二模数转换单元(21)、数字测频单元(63)的输出端均连接第二数字下变频单元(22)的输入端，所述第二数字下变频单元(22)、初相采集单元(64)的输出端均连接相位修正单元(23)的输入端，所述第一采样通道模块(20)和第二采样通道模块(30)中的相位修正单元(23)的输出端均连接第一动态拼接单元(24)的输入端，所述第一动态拼接单元(24)的输出端连接第一增益修正单元(25)
\t的输入端；所述第三采样通道模块(40)和第四采样通道模块(50)中的相位修正单元(23)的输出端均连接第二动态拼接单元(26)的输入端，所述第二动态拼接单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹏来，茹炎，方冰，张阳，
申请(专利权)人：安徽四创电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34