一种用于随机极化雷达的综合电子系统技术方案

本发明专利技术属于随机信号雷达和极化雷达数字处理领域，具体涉及一种用于随机极化雷达的综合电子系统，包括：主FPGA芯片、4路模拟数字转换器、4路数字模拟转换器、2路IQ调制器、时钟管理模块、电源管理模块、调试模块、遥测采集模块和接口模块；主FPGA芯片，用于产生各类时序控制信号；产生正交的发射基带波形数据并发送至4路数字模拟转换器；还用于接收量化的基带回波数据发送至地检子系统；4路数字模拟转换器和2路IQ调制器，用于将发射基带波形数据进行数模转换和IQ调制；4路模拟数字转换器，用于对基带回波采样量化发送至主FPGA芯片；调试模块用于对主FPGA芯片调试；遥测采集模块对雷达其他子系统状态遥测进行采集；接口模块提供各个对外接口。对外接口。对外接口。

【技术实现步骤摘要】
一种用于随机极化雷达的综合电子系统


[0001]本专利技术属于随机信号雷达和极化雷达数字处理
，具体地说，涉及一种用于随机极化雷达的综合电子系统。

技术介绍

[0002]传统分时全极化雷达通常使用两个发射脉冲获得极化散射矩阵。对于复杂雷达目标或高速机动目标，相邻脉冲间的时间去相干会引入测量误差，对散射测量互异性造成破坏。随机极化雷达可在一个脉冲内获得目标极化散射矩阵的四个元素，克服了传统分时极化雷达最大不模糊距离的减小以及时间去相干所引入的测量误差和对散射测量互异性的破坏，可用于实现对复杂雷达目标和高速机动目标的瞬态全极化测量，与传统分时极化雷达相比在目标检测、抗干扰和目标识别等方面具有较大优势。
[0003]综合电子设备是随机极化雷达的核心电子学系统，完成雷达的通信遥测、时序控制、回波信号采集、发射波形产生和数据传输等功能。现有技术对于上述功能都是分开设计的，由不同的单机分别实现其中一项或几项功能，导致整体结构重量大、体积大和功耗高。实际应用中随机极化雷达的集成度越来越高，对于综合电子设备提出了重量轻、体积小、功耗低的更高需求。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于随机极化雷达的综合电子系统，其特征在于，该系统包括：主FPGA芯片、4路模拟数字转换器、4路数字模拟转换器、2路IQ调制器、时钟管理模块、电源管理模块、调试模块、遥测采集模块和接口模块；所述主FPGA芯片，用于根据接收的通过串口通信接口相连接的地检子系统发送的指令，产生各类时序控制信号发送至其他模块或通过相应的接口发送至随机极化雷达的其他子系统；还用于产生第一随机信号的I路和Q路波形数据，以及第二随机信号的I路和Q路波形数据；第一随机信号的波形和第二随机信号的波形正交，并将其发送至4路数字模拟转换器；还用于接收4路模拟数字转换器发送的采样量化后的基带回波数据和接收遥测采集模块发送的采样量化后的遥测数据；将采样量化后的遥测数据和基带回波数据填入科学数据包，通过光纤通信接口将填入后的科学数据包发送至地检子系统；将采样量化后的遥测数据填入遥测数据包，通过串口通信接口将填入后的遥测数据包发送至地检子系统；所述4路模拟数字转换器，用于分别将射频子系统中的第一接收机输出的基带回波信号I1和Q1，射频子系统中的第二接收机输出的基带回波信号I2和Q2进行采样量化，得到采样量化后的基带回波数据，发送至主FPGA芯片；所述4路数字模拟转换器，用于将主FPGA芯片发送的第一随机信号的I路和Q路波形数据进行数模转换，得到第一随机信号的I路和Q路模拟信号；第二随机信号的I路和Q路波形数据进行数模转换，得到第二随机信号的I路和Q路模拟信号；并将第一随机信号的I路和Q路模拟信号，第二随机信号的I路和Q路模拟信号分别发送至2路IQ调制器；所述2路IQ调制器，用于接收4路数字模拟转换器发送的第一随机信号的I路和Q路模拟信号，以及外部频率综合器发送的中频本振信号，进行IQ调制，产生第一路中频随机信号，并将其发送至射频子系统中的第一发射上变频；接收4路数字模拟转换器发送的第二随机信号的I路和Q路模拟信号，以及外部频率综合器发送的中频本振信号，进行IQ调制，产生第二路中频随机信号，并将其发送至射频子系统中的第二发射上变频；所述时钟管理模块，用于接收外部频率综合器发送的参考时钟信号，产生综合电子系统所需要的各类工作时钟，其具体包括：主FPGA芯片工作时钟、数模转换器工作时钟、模数转换器工作时钟和光纤通信用时钟；所述电源管理模块，用于根据外部供电输入，产生综合电子系统正常工作所需要的各个电源；所述调试模块，用于对主FPGA芯片内的各个单元进行调试；所述遥测采集模块，用于对随机极化雷达的其他子系统的状态遥测信号进行采样量化，得到采样量化后的遥测数据，并将其发送至主FPGA芯片；所述接口模块，用于提供所需要的各个对外接口，实现对应的信号输入或输出，科学数据包和遥测数据包的传输，调试以及通信。2.根据权利要求1所述的用于随机极化雷达的综合电子系统，其特征在于，所述主FPGA芯片包括：指令解析单元、工作模式控制单元、脉冲重复周期控制单元、采样延时控制单元、接收机增益控制单元、工作时序产生单元、发射波形产生单元、遥测数据组包单元和科学数据组包单元；
所述指令解析单元，用于接收串口通信接口配置单元发送的指令，对指令进行解析，然后将解析后的指令发送至对应的控制单元；所述指令包括：工作模式调整指令、脉冲重复周期调整指令、采样延时调整指令、接收机增益调整指令；所述工作模式控制单元，用于接收指令解析单元发送的工作模式调整指令，生成工作模式参数，然后将该工作模式参数分别输出至脉冲重复周期控制单元、采样延时控制单元和工作时序产生单元，对随机极化雷达的工作模式进行控制和调整；其中，该工作模式参数为均匀脉冲模式、脉冲簇模式或空闲模式；所述脉冲重复周期控制单元，用于接收指令解析单元发送的脉冲重复周期调整指令和工作模式控制单元发送的工作模式参数，生成当前脉冲所需要的脉冲重复周期参数，将该脉冲重复周期参数发送至工作时序产生单元；其中，该脉冲重复周期参数指相邻两个发射脉冲间的时间间隔；所述采样延时控制单元，用于接收指令解析单元发送的采样延时指令和工作模式控制单元发送的工作模式参数，产生当前脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰芳，张云华，李东，石晓进，唐月英，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：