一种基于手持式电磁频谱监测设备的数据处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于手持式电磁频谱监测设备的数据处理系统，包括：天线单元、宽带变频单元、高速采集单元、数字信号预处理与智能分析单元、自组网单元、设备主控单元、数据存储单元、外部显示与操作单元和空时定标单元。本实用新型专利技术的有益效果：将采集到的大频率范围跃度的电子目标信号，进行自适应抽取和压缩处理，减少计算资源存储资源消耗；并采用多特征联合的智能机器学习算法进行筛选和识别；同时联合自组网单元，实现手持平台协同通信交互，进行信息或信号的融合。进行信息或信号的融合。进行信息或信号的融合。

【技术实现步骤摘要】
一种基于手持式电磁频谱监测设备的数据处理系统


[0001]本技术涉及电磁频谱监测数据处理系统，具体的，涉及一种基于手持式电磁频谱监测设备的数据处理系统。

技术介绍

[0002]随着电子技术的不断发展和进步，无线电业务都得到了越来越广泛的应用。特别是在军用领域，在信息化战场上，电子与系统装备包括雷达跟踪系统、卫星通信系统、遥测系统、通信系统、光学、天文导航设备、惯性导航设备、无线电导航设备、卫星导航和声呐信标导航设备等，如此高密度的装备构成了复杂的电磁环境。针对复杂电磁环境的监测，需要一套完整的电磁频谱数据处理系统来保障高效、快速的处理监测设备采集的数据并实现自组网内的设备相互联合作业。
[0003]现有的无线电监测设备的数据处理系统只能实现9KHZ
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18GHZ频段范围的数据处理，无法处理采集到的大频率范围跃度的电子目标信号；对于精度要求较高的联合监测作业任务，现有的数据处理系统缺乏联合组网的通信交互和数据融合的能力。

技术实现思路

[0004]一种基于手持式电磁频谱监测设备的数据处理系统，包括：天线单元、宽带变频单元、高速采集单元、数字信号预处理与智能分析单元、自组网单元、设备主控单元、数据存储单元、外部显示与操作单元和空时定标单元；其中：
[0005]所述天线单元连接宽带变频单元、空时定标单元和自组网单元，根据天线发射或接收的数据，实现电子目标侦查监测、自组网通信、授时定位；
[0006]所述宽带变频单元接收天线单元的宽带信号并进行分段变频，输出零中频信号至高速采集单元；
[0007]所述高速采集单元采集接收下变频信号至零中频信号，进行模数转换并输出至数字信号预处理与智能分析单元；
[0008]所述数字信号预处理与智能分析单元接收原始数字信号，分步滤波、筛选、抽取和目标识别、测向、定位及分析，再将数据送入数据存储单元；
[0009]所述空时定标单元接收天线单元传回的授时和地理坐标信息，实现对侦查数据进行时间和空间的校正和标记；
[0010]所述设备主控单元连接数据存储单元、自组网单元和外部显示与操作单元，实现对设备的综合控制。
[0011]优选的，所述天线单元包括宽频率覆盖一体化天线、自组网通信天线和北斗导航天线；其中：所述宽频率覆盖一体化天线包含9kHz~30MHz环天线、30MHz~6GHz超宽带天线和6GHz~40GHz超宽带天线。
[0012]优选的，所述宽带变频单元内含低噪声放大器、可调衰减器、普通放大器、混频器、中频可调衰减器、中频可调滤波器和ADC芯片。
[0013]优选的，所述高速采集单元由ADC芯片及其时钟组成。
[0014]优选的，所述数字信号预处理与智能分析单元内包括主控CPU、存储器、接口电路和闪存卡。
[0015]优选的，所述手持式电磁频谱监测设备的系统还包括电池单元和设备自检单元。
[0016]本技术的有益效果：将电磁频谱设备采集到的大频率范围跃度的电子目标信号，利用宽带变频单元、高速采集单元和数字信号预处理单元与智能分析单元进行自适应抽取和压缩处理，减少计算资源存储资源消耗；并采用多特征联合的智能机器学习算法进行筛选和识别；同时联合自组网单元，实现手持平台协同通信交互，进行信息或信号的融合。
附图说明
[0017]图1为本技术的结构框图。
[0018]图2为本技术的数字信号预处理与智能分析单元组成示意图。
[0019]图3为本技术的自组网单元组成示意图。
[0020]图4为本技术的电源单元设计框图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本技术做进一步的描述。
[0022]如图1所述，一种基于手持式电磁频谱监测设备的数据处理系统，包括：天线单元、宽带变频单元、高速采集单元、数字信号预处理与智能分析单元、自组网单元、设备主控单元、数据存储单元、外部显示与操作单元和空时定标单元；其中：
[0023]所述天线单元连接宽带变频单元、空时定标单元和自组网单元，根据天线发射或接收的数据，实现电子目标侦查监测、自组网通信、授时定位；
[0024]所述宽带变频单元接收天线单元的宽带信号并进行分段变频，输出零中频信号至高速采集单元；
[0025]所述高速采集单元采集接收下变频信号至零中频信号，进行模数转换并输出至数字信号预处理与智能分析单元；
[0026]所述数字信号预处理与智能分析单元接收原始数字信号，分步滤波、筛选、抽取和目标识别、测向、定位及分析，再将数据送入数据存储单元；
[0027]所述空时定标单元接收天线单元传回的授时和地理坐标信息，实现对侦查数据进行时间和空间的校正和标记；
[0028]所述设备主控单元连接数据存储单元、自组网单元和外部显示与操作单元，实现对设备的综合控制。
[0029]需要理解的是，所述天线单元包括宽频率覆盖一体化天线、自组网通信天线和北斗导航天线；其中：所述宽频率覆盖一体化天线包含9kHz~30MHz环天线、30MHz~6GHz超宽带天线和6GHz~40GHz超宽带天线。
[0030]需要理解的是，所述宽带变频单元内含低噪声放大器、可调衰减器、普通放大器、混频器、中频可调衰减器、中频可调滤波器和ADC芯片。
[0031]需要说明的是，宽带变频单元采用零中频方案，会出现接收链路对偶次非线性失
真敏感；接收链路存在本振泄漏，从而产生直流偏置，因此需要在混频器后添加以及直流偏置电路来平衡本振泄漏造成的影响以及接收链路对I/Q不平衡很敏感等问题。
[0032]需要理解的是，所述高速采集单元由ADC芯片及其时钟组成。
[0033]需要说明的是，所述ADC芯片为双通道、14位、采样速率最高达250 MSPS的模数转换器。
[0034]需要理解的是，所述数字信号预处理与智能分析单元内包括主控CPU、存储器、接口电路和闪存卡。
[0035]需要说明的是，所述数字信号预处理和智能分析单元采用Xilinx公司的Zynq UltraScale+系列中的ZU6CG型号的芯片。
[0036]需要理解的是，所述手持式电磁频谱监测设备的系统还包括电池单元和设备自检单元。
[0037]如图2所示，数字信号预处理与智能分析单元包括Zynq UltraScale+ZU6CG、1GB DDR、QSPI Flash、TF卡、EEPROM和接口电路；其中：
[0038]所述Zynq UltraScale+ZU6CG提供显示控制、实时智能分析、监测信号预处理和自组网通信信号处理；
[0039]所述1GB DDR为操作系统内存；
[0040]所述QSPI Flash存储ZU6CG启动加载文件；
[0041]所述TF卡提供扩展存储空间；
[0042]所述EEPROM提供系统信息存储空间；
[0043]所述接口电路提供千兆以太网接口、USB 2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于手持式电磁频谱监测设备的数据处理系统，其特征在于，包括：天线单元、宽带变频单元、高速采集单元、数字信号预处理与智能分析单元、自组网单元、设备主控单元、数据存储单元、外部显示与操作单元和空时定标单元；其中：所述天线单元连接宽带变频单元、空时定标单元和自组网单元，根据天线发射或接收的数据，实现电子目标侦查监测、自组网通信、授时定位；所述宽带变频单元接收天线单元的宽带信号并进行分段变频，输出零中频信号至高速采集单元；所述高速采集单元采集接收下变频信号至零中频信号，进行模数转换并输出至数字信号预处理与智能分析单元；所述数字信号预处理与智能分析单元接收原始数字信号，分步滤波、筛选、抽取和目标识别、测向、定位及分析，再将数据存入数据存储单元；所述空时定标单元接收天线单元传回的授时和地理坐标信息，实现对侦查数据进行时间和空间的校正和标记；所述设备主控单元连接数据存储单元、自组网单元和外部显示与操作单元，实现对设备的综合控制。2.如权利要求1所述一种基于手...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘岗，夏彬彬，李明，
申请(专利权)人：成都九华圆通科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：