一种基于FPGA的前端数字化装置制造方法及图纸

一种基于FPGA的前端数字化装置，包括数字化前端和分析后端，数字化前端与分析后端连接；数字化前端用于完成空间电磁信号的采集、预处理、存储及传输，并将原始空间电磁信号和特征值数据封装成数据帧，传输至分析后端；分析后端用于接收和解析数字化前端发送来的数据帧，对数据帧进行数据后处理，同时提供界面管理。本发明专利技术电磁兼容性强，可提升重大敏感装备的空间电磁信号特征参数测量能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，具体是涉及一种基于FPGA的前端数字化装置。
技术介绍
在军事领域中，通常用“电磁环境复杂”描述客观存在的复杂电磁现象，通过信息设备的电磁兼容性来表征设备的抗干扰能力和鲁棒性；在工业领域，随着现代通信和电力电子技术的高速发展，以及大功率非线性设备的大规模应用，产生电力谐波污染电网的同时，还向周围辐射电磁波，因此，工业测控现场的电磁环境亦日趋复杂。而卫星通信、移动通信、电子对抗等电子系统装备恰恰长期工作于这种日趋复杂的电磁环境中，对设备的电磁兼容可靠性要求极高。前端装备肩负着在快时变、大带宽、多维度的复杂电磁环境下对无线通信信道特征参数进行高精度、高分辨率、强实时性地采集和提取的任务，是研究和揭示时域、频域、能量域和空域等相关特征参数内在联系的基础，同时也是全面辩证地认识无线信道复杂性的前提。传统的前端装备仪器系统由前端一次仪表、后端二次仪表及其之间的传输线路构成，模/数转换器（ADC:AnalogtoDigitalConverter）通常布置在后端二次仪表内，因此，传输线路上的有用信号为高敏感的模拟信号，极易受到电磁干扰而导致设备的可靠性降低。专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的前端数字化装置，其特征在于：包括数字化前端和分析后端，数字化前端与分析后端连接；所述数字化前端用于完成空间电磁信号的采集、预处理、存储及传输，并将原始空间电磁信号和特征值数据封装成数据帧，传输至分析后端；所述分析后端用于接收和解析数字化前端发送来的数据帧，对数据帧进行数据后处理，同时提供界面管理。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的前端数字化装置，其特征在于：包括数字化前端和分析后端，数字化前端与分析后端连接；所述数字化前端用于完成空间电磁信号的采集、预处理、存储及传输，并将原始空间电磁信号和特征值数据封装成数据帧，传输至分析后端；所述分析后端用于接收和解析数字化前端发送来的数据帧，对数据帧进行数据后处理，同时提供界面管理。2.如权利要求1所述的基于FPGA的前端数字化装置，其特征在于：所述数字化前端和分析后端通过光纤线缆连接，数字化前端和分析后端之间采用光纤通信方式通讯。3.如权利要求1或2所述的基于FPGA的前端数字化装置，其特征在于：所述数字化前端包括接收天线阵列、射频开关矩阵、信号变送模块、A/D采集模块、采集驱动模块、数字中频变换器、深度学习卷积计算层以及光纤传输协议层；所述接收天线阵列与射频开关矩阵连接；所述射频开关矩阵与信号变送模块连接；所述信号变送模块与A/D采集模块连接；所述A/D采集模块与采集驱动模块连接；所述采集驱动模块分别与数字中频变换器和光纤传输协议层连接；所述数字中频变换器与深度学习卷积计算层连接；所述深度学习卷积计算层与光纤传输协议层连接；所述采集驱动模块、数字中频变换器、深度学习卷积计算层以及光纤传输协议层均以IPCORE的形式集成于FPGA内；所述FPGA内嵌入处理器，所述处理器对采集驱动模块、数字中频变换器、深度学习卷积计算层以及光纤传输协议层的IPCORE进行任务管理；所述接收天线阵列用于完成无线通信信道中的电磁信号的接收，接收天线阵列的天线阵元以阵列形式布置，支持多维度的空间电磁信号的接收；所述射频开关矩阵用于完成空间电磁信号的自动切换和灵活接入；所述信号变送模块用于完成空间电磁信号的下变频，将射频信号变送至中频；所述A/D采集模块用于完成中频信号的高精度模数转换；所述采集驱动模块用于完成A/D采集模块后的信号接收，并按照FPGA内BlockRAM的时序特性输出片内数字信号；所述数字中频变换器用于完成对片内数字信号时域、频域、能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗旗舞，何怡刚，佐磊，尹柏强，李兵，袁莉芬，邵晖，
申请(专利权)人：合肥工业大学，上海聚星仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34