一种雷达信号数据采集设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种雷达信号数据采集设备，属专用信号装置技术领域。光纤数据采集卡包括FPGA主控制器、PROM存储器、四组SFP光模块、电源稳压模块、晶振、指拨开关和金手指连接器；四个SFP光模块通过SFP光信号输入通道接口与光纤连接；SFP光模块将光信号转换成串行电信号送入FPGA主控制器；光纤数据采集卡的高速信号线有四对，每对4.25G，按照10G高速差分信号设计，同时兼容2.5G到10G数据传输；计算机包括PCI

【技术实现步骤摘要】
一种雷达信号数据采集设备


[0001]本技术涉及一种雷达信号数据采集设备，属专用信号装置


技术介绍

[0002]如今，随着科技水平的不断提高，对雷达的各类试验大量增加，这就需要实时、正确记录雷达接收机产生的大量试验数据以备后续分析数据和重演应用；以往的雷达信号数据采集设备因器件选择和电路结构因素，使得试验数据传输速率不高，且在传输过程中数据误码率较高，难以适应现代雷达对数据采集的高标准要求；因此，非常有必要研制一种使用光纤接口输入数据，接线简单可靠，提高数据传输速率的雷达信号数据采集设备。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种利用光纤接口输入数据，接线简单可靠，有效降低传输过程中的数据误码率，提高数据传输速率的雷达信号数据采集设备。以解决现有技术因器件选择和电路结构因素，使得试验数据传输速率不高，且在传输过程中数据误码率较高，难以适应现代雷达对数据采集的高标准要求的问题。
[0004]本技术是通过如下的技术方案来实现上述目的的：
[0005]一种雷达信号数据采集设备，它主要由SFP光信号输入通道接口、光纤、光纤数据采集卡、计算机、板卡驱动构成，（如图1所示）：光纤数据采集卡包括FPGA主控制器、PROM存储器、四组SFP光模块、电源稳压模块、晶振、指拨开关和PCIE_SLOT_X8金手指连接器；所述四个SFP光模块通过SFP光信号输入通道接口与光纤连接；SFP光模块将光信号转换成串行电信号送入FPGA主控制器；光纤数据采集卡的高速信号线有四对，每对4.25G，10G高速差分信号，同时兼容2.5G到10G数据传输；所述计算机包括PCI
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E接口、DDR
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RAM接口、固态硬盘和显示终端；通过固态硬盘同时执行读取到内存和存储硬盘；计算机安装有板卡驱动和应用软件。
[0006]所述的FPGA主控制器实施数据的接收采集、数据的缓存，数据帧的打包与发送。
[0007]所述的电源稳压模块选用高效率开关电源模块，包括12V转2.5V子模块、12V转1.5V子模块和12V转0.9V子模块、3.3V转3.0V子模块、3.0V转1.0V子模块。用于为FPGA主控制器、晶振、SFP光模块提供电源。
[0008]所述的晶振为低噪声有源高稳定晶振，主要为FPGA主控制器提供时钟。
[0009]所述的PROM存储器是FPGA主控制器的程序存储器，光纤数据采集卡上电时，FPGA主控制器自动从PROM存储器加载程序运行。
[0010]所述的指拨开关用作外部对FPGA主控制器程序中时序选择信号，亦用作光纤数据采集卡自测试程序和实验采集程序选择信号。
[0011]所述PCIE_SLOT_X8金手指连接器为PCIE板卡标准接口，包括12V、3.3V电源，16组高速差分数据线，8组输入，8组输出标准定义。所述的计算机具备8G内存，PCIE2.0以上接口、CPU主频i7以上。所述板卡驱动为光纤数据采集卡插入计算机提供硬件设备驱动程序，
驱动采用Jungo公司开发的WinDriver10.20向导生成，所述计算机应用软件的工程框架由Windriver 10.20向导生成，使用Windriver提供的API函数，后续开发采用Visual Studio 2010设计，主要实现的功能是对PCIE设备的关闭与打开，存储文件位置的选取以及DMA传输中对PCIE卡的控制功能。
[0012]本技术与现有技术相比的有益效果在于：
[0013]该雷达信号数据采集设备，携带方便，传输速率高，数据误码率低，数据采集操作简单，设置固态硬盘替代计算机普通机械硬盘，不仅数据存储速率更快，而且降低对计算机内存的要求，使用普通带有PCIE卡槽的PC机即可采集，无需配置带大服务器的计算机，配置和接线简单可靠，有效降低传输过程中的数据误码率，提高数据传输速率。解决了现有技术因器件选择和电路结构因素，使得试验数据传输速率不高，且在传输过程中数据误码率较高，难以适应现代雷达对数据采集高标准要求的问题。
附图说明
[0014]图1为本技术的整体硬件结构示意图；
[0015]图2为本技术的工作信号流程图；
[0016]图3为本技术的虚拟模块的工作示意图；
[0017]图4为本技术的计算机的软件工作流程示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对该雷达信号数据采集设备的实施方式作进一步详细说明：参见图（1～4）：
[0019]该雷达信号数据采集设备，主要由SFP光信号输入通道接口、光纤、光纤数据采集卡、电信号输出接口、计算机、板卡驱动组成。计算机包括PCI
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E接口、DDR
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RAM、固态硬盘、显示终端。
[0020]光纤数据采集卡包括FPGA主控制器、PROM存储器、四组SFP光模块、电源稳压模块、晶振、指拨开关、PCIE_SLOT_X8金手指连接器。所述四个SFP光模块通过SFP光信号输入通道接口与光纤连接；SFP光模块将光信号转换成串行电信号送入FPGA主控制器；光纤数据采集卡的高速信号线有四对，每对4.25G，10G高速差分信号，同时兼容2.5G到10G数据传输；所述计算机包括PCI
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E接口、DDR
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RAM接口、固态硬盘和显示终端；通过固态硬盘同时执行读取到内存和存储硬盘；计算机安装有板卡驱动和应用软件。
[0021]所述的FPGA主控制器采用Altera Stratix
Ⅴ
的产品，型号为5SGXEA7K2F40C2N的芯片，芯片内置50Mbit RAM，用于采集数据的缓存。FPGA主控制器上部安装有风扇，提供主动散热功能；PROM存储器采用Altera官方PROM存储器EPCQ256SI16N。
[0022]所述的四组SFP光模块采用光收发光模块TLC310M04G，为双纤双向的LC插拔形光模块，最大支持传输速率达4.25Gbps，中心波长1310nm，具备适应高速信号完整性的表面贴装引脚。
[0023]所述的SFP光信号输入通道接口有4条，光信号单通道数据速率为2.5Gbps。光纤通过4条SFP光信号输入通道接口连接四个SFP光模块，将外部数据输入该雷达信号数据采集设备。光纤数据采集卡的高速信号线有四对，每对4.25G，按照10G高速差分信号设计，同时
兼容2.5G到10G数据传输。
[0024]所述的电源稳压模块包括12V转2.5V子模块：LMZ12010、12V转1.5V子模块：LMZ12010、12V转0.9V子模块：PMN8118UWP、3.3V转3.0V子模块：LP3855ES
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ADJ、3.0V转1.0V子模块：MIC49500WR。所述电源稳压模块选用高效率开关电源模块，用于为FPGA主控制器、晶振、SFP光模块提供电源。
[0025]所述的晶振采用2组125本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达信号数据采集设备，它主要由SFP光信号输入通道接口、光纤、光纤数据采集卡、计算机、板卡驱动构成，其特征在于：光纤数据采集卡包括FPGA主控制器、PROM存储器、四组SFP光模块、电源稳压模块、晶振、指拨开关和PCIE_SLOT_X8金手指连接器；所述四个SFP光模块通过SFP光信号输入通道接口与光纤连接；SFP光模块将光信号转换成串行电信号送入FPGA主控制器；光纤数据采集卡的高速信号线有四对，每对4.25G，按照10G高速差分信号设计，同时兼容2.5G到10G数据传输；所述计算机包括PCI
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E接口、DDR
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RAM、固态硬盘和显示终端；所述FPGA主控制器实施数据的接收采集、数据的缓存，数据帧的打包与发送。2.根据权利要求1所述的一种雷达信号数据采集设备，其特征在于：所述FPGA主控制器实施数据的接收采集、数据的缓存，数据帧的打包与发送。3.根据权利要求1所述的一种雷达信号数据采集设备，其特征在于：所述的电源稳压模块选用高效率开关电源模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：董荣，邓兴，
申请(专利权)人：航天南湖电子信息技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：