一种短波多通道并行直接采集接收系统技术方案

本发明专利技术涉及一种短波多通道并行直接采集接收系统，包括电源单元、射频信号处理单元、数字信号处理单元，所述电源单元为系统供电，射频信号处理单元包括依次连接的输入保护电路、30MHz低通滤波器、八路预选多工滤波器、八路数控衰减器、八路前置高线性低噪声放大器、时钟电路，数字信号处理单元包括依次连接的八路ADC采样电路、FPGA电路、DSP电路、音频线路输出电路，八路ADC采样电路与八路前置高线性低噪声放大器一一对应连接，DSP电路连有网络接口，DSP电路与上位机相互通讯。本发明专利技术既能充分利用短波全频段信号直接采集接收系统完全宽开的优势，又能解决抗干扰性不足的问题。

A short wave multichannel parallel direct acquisition and receiving system

The invention relates to a short wave multichannel parallel direct acquisition and receiving system, which includes a power supply unit, a radio frequency signal processing unit and a digital signal processing unit. The power supply unit supplies power to the system. The radio frequency signal processing unit includes successively connected input protection circuit, a 30MHz low-pass filter, an eight way pre selected multi-purpose filter, an eight way numerical control attenuator, and an eight way pre high linear low Noise amplifier, clock circuit, digital signal processing unit including eight ADC sampling circuits, FPGA circuits, DSP circuits, audio circuit output circuits, eight ADC sampling circuits and eight high linear low noise preamplifiers are connected one by one, DSP circuits are connected with network interface, DSP circuits and upper computer communicate with each other. The invention can not only make full use of the advantages of full wide opening of the short wave full band signal direct acquisition and reception system, but also solve the problem of insufficient anti-interference.

【技术实现步骤摘要】
一种短波多通道并行直接采集接收系统
本专利技术涉及电子信息
，具体来说，涉及一种短波多通道并行直接采集接收系统。
技术介绍
在短波信号技术侦察领域，目前发展的主流趋势是实现对短波信号全方向、全频段、全时域、全要素的侦察与截获。传统上，对短波信号的侦察与截获依赖的主要硬件平台是短波超外差接收机，因其存在变频单元，电路结构相对复杂，同时亦不能满足全频段实时覆盖接收的需求，不适用于宽带信号侦察场所。采用基于软件无线电架构的短波信号直接采集接收技术能实现瞬时带宽实时全频段覆盖，且电路形式更加简洁，有利于增强接收系统的可靠性，电路中的相位噪声更低，接收系统的动态范围更大，能有效提升对短波信号侦察与截获能力，且适应对侦察设备网格化的需求。短波全频段信号直接采集接收系统通过前端低噪声大动态放大器，将微弱射频信号预处理到ADC芯片满量程电平附近，可充分利用ADC芯片的动态范围，采集后的数据经过数字后处理之后通过网口或光纤口实时传送到各终端服务器。但由于接收系统在射频前端的完全宽开性，无法彻底滤除带外的各种干扰信号，会带来增加后端数据处理压力的问题，存在抗干扰性不足的缺点。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种短波多通道并行直接采集接收系统，基于软件无线电架构技术，既能充分利用短波全频段信号直接采集接收系统完全宽开的优势，又能解决抗干扰性不足的问题。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种短波多通道并行直接采集接收系统，包括电源单元、射频信号处理单元、数字信号处理单元，所述电源单元为系统供电，所述射频信号处理单元包括依次连接的输入保护电路、30MHz低通滤波器、八路预选多工滤波器、八路数控衰减器、八路前置高线性低噪声放大器、时钟电路，所述数字信号处理单元包括依次连接的八路ADC采样电路、FPGA电路、DSP电路、音频线路输出电路，所述八路ADC采样电路与八路前置高线性低噪声放大器一一对应连接，所述DSP电路连有网络接口，所述DSP电路与上位机相互通讯。进一步的，所述输入保护电路包括陶瓷气体放电管、检波切换电路和TVS管，所述检波切换电路在输入信号超过+25dBm时自动切换到保护模式，所述陶瓷气体放电管采用EPCOS－EC90X，所述TVS管采用GBLCSC03。进一步的，所述30MHz低通滤波器由11阶LC网络组成。进一步的，所述八路预选多工滤波器划分成八个亚倍频子波段，所述八个子波段划分为1.5～2.2MHz、2.2～3.0MHz、3.0～4.5MHz、4.5～6.6MHz、6.6～10.0MHz、10.0～15.0MHz、15.0～22.0MHz、22.0～30.0MHz。进一步的，所述八路数控衰减器选型为DAT-31-PP。进一步的，所述八路前置高线性低噪声放大器采用平衡式推挽电路结构，单管电路采用无源负反馈形式，磁芯材料采用双孔磁芯287300240，线圈匝数比为1:19:5，晶体管采用2N5109。进一步的，所述时钟电路的时钟频率为78.6432MHz。进一步的，所述八路ADC采样电路并行同步完成对八路射频信号的数据采样处理任务，所述八路ADC采样电路采用的ADC芯片为AD9265。进一步的，所述FPGA电路完成对八个射频直接采样通道的AGC控制，对八路原始采样信号进行FIR滤波、频谱搬移、数据抽取，以降低每路信号的采样速率。进一步的，所述DSP电路完成千兆网络接口通讯功能，传输数据至上位机界面和服务器终端，同时接收上位机界面下发的各种操作指令。本专利技术的有益效果：既能充分利用短波全频段信号直接采集接收系统完全宽开的优势，又能解决抗干扰性不足的问题。一方面，在模拟域，短波全频段信号被划分成八个子波段分别进行滤波放大预处理送至采集端；另一方面，在数字域，采用数据拼接技术，完美重建恢复短波全频段信号，并进行相应的数字信号后处理，送至相应终端端口。在对短波全频段信号划分成若干子波段进行射频直接采集的情况下，接收系统依然可以保证在工作期间瞬时带宽始终实时全频段覆盖，解决了抗干扰性和全频段覆盖接收之间的矛盾。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术实施例所述的一种短波多通道并行直接采集接收系统的完整信号处理流程图。图2是根据本专利技术实施例所述的八路预选多工滤波器的电路结构示意图。图3是根据本专利技术实施例所述的前置高线性低噪声放大器的电路结构示意图。图4是根据本专利技术实施例所述的数字信号处理单元的电路结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，根据本专利技术实施例所述的一种短波多通道并行直接采集接收系统，主要由射频信号处理单元、数字信号处理单元和电源单元组成。所述电源单元为系统供电，所述射频信号处理单元包括依次连接的输入保护电路、30MHz低通滤波器、八路预选多工滤波器、八路数控衰减器、八路前置高线性低噪声放大器、时钟电路，所述数字信号处理单元包括依次连接的八路ADC采样电路、FPGA电路、DSP电路、音频线路输出电路，所述八路ADC采样电路与八路前置高线性低噪声放大器一一对应连接，所述DSP电路连有网络接口，所述DSP电路与上位机相互通讯。如图2所示，短波多通道并行直接采集接收系统中的八路预选多工滤波器主要用来将短波全频段信号划分为八个子波段。首先将短波全频段信号通过功分器ADP-2-1一分为二，每一支路的信号通过四个恒阻滤波器实现波段的划分，共形成1.5～2.2MHz、2.2～3.0MHz、3.0～4.5MHz、4.5～6.6MHz、6.6～10.0MHz、10.0～15.0MHz、15.0～22.0MHz、22.0～30.0MHz八个子波段，其中，每一恒阻滤波器由互补形式的带通滤波器和带阻滤波器并联而成，由于各子波段均采用亚倍频划分模式，能有效提升接收系统的输入二阶截点值，每一个子波段的信号送至一个ADC电路并行进行同步数据采集。如图3所示，短波多通道并行直接采集接收系统中的全频段前置高线性低噪声放大器采用平衡式推挽电路结构，单管电路采用无源负反馈形式，磁芯材料采用双孔磁芯287300240，线圈匝数比n1:n2:n3为1:19:5，晶体管采用2N5109，输入输出线圈采用T1-6，具有频带宽，噪声系数低，增益平坦，线性度高等优点。如图4所示，数字信号处理单元依次包括八路信号采集电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种短波多通道并行直接采集接收系统，包括电源单元、射频信号处理单元、数字信号处理单元，所述电源单元为系统供电，其特征在于，所述射频信号处理单元包括依次连接的输入保护电路、30MHz低通滤波器、八路预选多工滤波器、八路数控衰减器、八路前置高线性低噪声放大器、时钟电路，所述数字信号处理单元包括依次连接的八路ADC采样电路、FPGA电路、DSP电路、音频线路输出电路，所述八路ADC采样电路与八路前置高线性低噪声放大器一一对应连接，所述DSP电路连有网络接口，所述DSP电路与上位机相互通讯。/n

【技术特征摘要】
1.一种短波多通道并行直接采集接收系统，包括电源单元、射频信号处理单元、数字信号处理单元，所述电源单元为系统供电，其特征在于，所述射频信号处理单元包括依次连接的输入保护电路、30MHz低通滤波器、八路预选多工滤波器、八路数控衰减器、八路前置高线性低噪声放大器、时钟电路，所述数字信号处理单元包括依次连接的八路ADC采样电路、FPGA电路、DSP电路、音频线路输出电路，所述八路ADC采样电路与八路前置高线性低噪声放大器一一对应连接，所述DSP电路连有网络接口，所述DSP电路与上位机相互通讯。


2.根据权利要求1所述的一种短波多通道并行直接采集接收系统，其特征在于，所述输入保护电路包括陶瓷气体放电管、检波切换电路和TVS管，所述检波切换电路在输入信号超过+25dBm时自动切换到保护模式，所述陶瓷气体放电管采用EPCOS－EC90X，所述TVS管采用GBLCSC03。


3.根据权利要求1所述的一种短波多通道并行直接采集接收系统，其特征在于，所述30MHz低通滤波器由11阶LC网络组成。


4.根据权利要求1所述的一种短波多通道并行直接采集接收系统，其特征在于，所述八路预选多工滤波器划分成八个亚倍频子波段，所述八个子波段划分为1.5～2.2MHz、2.2～3.0MHz、3.0～4.5MHz、4.5～6.6MHz、6.6～10.0MHz、10.0～15.0MHz、15.0～22...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵智兵，徐保根，彭志华，
申请(专利权)人：同方电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36