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千兆赫数模转换器的触发与数据同步制造技术

技术编号:38039523 阅读:18 留言:0更新日期:2023-06-30 11:06
一种方法包括在雷达定时卡(118)接收(502)雷达定时信息(112)和同步时钟信号(116)。该方法还包括使用雷达定时卡生成(508)定时触发(124)以指示雷达回波信息的传输时间。该方法还包括在一个或多个数模转换器(DAC)卡(122a

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】千兆赫数模转换器的触发与数据同步


[0001]本公开总体上涉及雷达系统。更具体地,本公开涉及千兆赫数模转换器的触发与数据同步(trigger to data synchronization)。

技术介绍

[0002]现代雷达目标场景生成系统通常需要使组件之间的信号同步,以有效生成雷达场景。与同步相关的一个问题是硬件在环(HWIL)应用的实时射频(RF)场景生成,其中信号的未对齐和不确定性会降低保真度,并在雷达系统对合成雷达回波的解释中引起距离、角度和保真度误差。千兆赫数模转换器(DAC)的特性使其难以相互对齐和与外部触发对齐并获得确定的定时(timing)。如果多个DAC位于不同的电路卡上,则问题会变得更加困难。例如,DAC的高速串行输入通常与DAC的输出采样时钟处于不同的时钟域。因此,DAC可依赖于内部锁相环(PLL)从外部源生成内部时钟。由于PLL稳定性的差异,这造成了每个DAC初始化的时间的不确定性。此外,用于同步DAC输出的外部触发可能位于仍另一时钟域,增加了触发到模拟数据输出的定时的不确定性。

技术实现思路

[0003]本公开提供了千兆赫数模转换器的触发与数据同步。
[0004]在第一实施例中,一种方法包括在雷达定时卡接收雷达定时信息和同步时钟信号。该方法还包括使用雷达定时卡生成定时触发,以指示雷达回波信息的传输时间。该方法还包括在一个或多个数模转换器(DAC)卡的DAC通道处接收同步时钟信号和定时触发。此外,该方法包括基于由定时触发指示的传输时间从每个DAC通道同时传输雷达回波信息的专属部分。使用同步时钟信号来对齐所述一个或多个DAC卡上的DAC通道的同时传输。
[0005]在第二实施例中,一种设备包括雷达定时卡和一个或多个DAC卡上的多个DAC通道。雷达定时卡被配置成接收雷达定时信息和同步时钟信号,并生成定时触发以指示雷达回波信息的传输时间。每个DAC通道被配置成接收同步时钟信号,接收定时触发,并基于由定时触发指示的传输时间来传输雷达回波信息的专属部分。该设备被配置成使用同步时钟信号来对齐所述一个或多个DAC卡上的DAC通道的同时传输。
[0006]在第三实施例中,一种系统包括导弹堆(missile stack)单元、时钟同步器和闭环雷达计算机。导弹堆单元被配置成生成系统时钟信号。时钟同步器被配置成将系统时钟信号转换成同步时钟信号。闭环雷达计算机包括雷达定时卡和一个或多个DAC卡上的多个DAC通道。雷达定时卡被配置成接收雷达定时信息和同步时钟信号,并生成定时触发以指示雷达回波信息的传输时间。每个DAC通道被配置成接收同步时钟信号,接收定时触发,并基于由定时触发指示的传输时间来传输雷达回波信息的专属部分。闭环雷达计算机被配置成使用同步时钟信号来对齐所述一个或多个DAC卡上的DAC通道的同时传输。
[0007]根据所附附图、描述和权利要求,其他技术特征对于本领域技术人员来说是显而易见的。
附图说明
[0008]为了更完整地理解本公开,现在结合附图参考以下描述,其中:
[0009]图1示出了根据本公开的用于执行千兆赫数模转换器的触发与数据同步的示例系统;
[0010]图2示出了根据本公开的具有信号和逻辑功能的示例千兆赫采样率数模转换器卡;
[0011]图3示出了根据本公开的使多个数模转换器卡上的滚动同步计数器与外部触发同步的示例;
[0012]图4示出了根据本公开的逻辑如何维持确定性的触发到输出数据的定时的示例;
[0013]图5示出了根据本公开的用于执行千兆赫数模转换器的触发与数据同步的示例方法;以及
[0014]图6示出了根据本公开的用于执行千兆赫数模转换器的触发与数据同步的示例装置。
具体实施方式
[0015]接下来描述的图1至图6以及本专利文献中用于描述本公开的原理的各种实施例仅作为例示,不得以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解,本公开的原理可以在任何类型的适当布置的装置或系统中实现。
[0016]为了简单和清楚起见,一些特征和组件没有在每个附图中明确示出,包括结合其他附图示出的那些。将要理解,附图中所示的所有特征都可以在所描述的任何实施例中使用。从特定附图中省略特征或组件是为了简单和清楚的目的,并不意味着该特征或组件不能在结合该附图描述的实施例中使用。将要理解,本公开的实施例可以包括这里描述的特征中的任何一个、不止一个或所有。此外,本公开的实施例可以附加地或替代地包括这里没有列出的其他特征。
[0017]使用千兆赫数模转换器(DAC)为硬件在环测试创建合成脉冲雷达回波信号极具挑战性。众所周知,跨多个装置和电路卡对齐多个千兆赫DAC输出通道非常困难。例如,所有DAC输出与被同步和对齐的外部时间触发信号之间的定时关系通常需要是确定的,且可跨由多个脉冲重复间隔(PRI)组成的多个相干处理间隔(CPI)重复。外部时间触发信号用于使合成雷达回波数据与雷达接收窗口对齐。
[0018]先前的一些尝试包括通过修改提供给不同DAC输出的采样时钟信号来对齐通道。这些尝试有助于通道与通道的对齐,而非触发与通道的对齐。先前的其他尝试是复位DAC,直到内部采样时钟锁相环(PLL)的相位对齐处于同相。这些尝试也有助于通道与通道的对齐,而非触发与通道的对齐。先前的仍另一些尝试涉及硬件解决方案,通过不断地重新初始化DAC直到所有DAC对齐来获得通道与通道的对齐。同样,这些尝试有助于通道与通道的对齐,而非触发与通道的对齐。还有一些尝试涉及复位到每个DAC的高速串行链路,以使所有DAC在相似的时间上电。这些尝试改善了单个卡的通道与通道的对齐,但没有改善触发与通道的对齐或甚至跨多个DAC电路卡的通道与通道的对齐。将这些先前尝试扩展到许多卡和通道是具有挑战性的,甚至不可实现。本公开提供了克服了这些或其他问题的用于触发千兆赫DAC的数据同步的各种技术。这些技术易于扩展至跨众多DAC电路卡和通道。
[0019]图1示出了根据本公开的用于执行千兆赫数模转换器(DAC)的触发与数据同步的示例系统100。如图1所示,系统100包括雷达系统102、时钟分配电子装置104和闭环雷达回波合成器106。系统100使得能够触发与通道的同步和通道与通道的同步。系统100还支持确定性定时,其只需要校准一次,并且消除了组件之间的时钟漂移,并降低了雷达回波定时的不确定性。
[0020]雷达系统102表示正在系统100中运行的雷达系统、导弹系统等。在一些实施例中,雷达系统102可以表示安装在地面固定位置或地面载具上的基于地面的雷达系统。在其他实施例中,雷达系统102可以表示部署在诸如导弹之类的飞行器或航天器中或上的雷达系统。在图1所示的示例中,雷达系统102表示八通道雷达系统,但这仅仅是为了例示。其他通道数量是可能的(如六通道雷达系统),并且也在本公开的范围内。此外,可以使用由每个DAC通道驱动的发射天线来形成天线阵列以向(一个或多个)雷达系统天线呈现雷达回波场景,来代替描绘DAC驱动到雷达系统接收器的电模拟输入的本本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法,包括:在雷达定时卡接收雷达定时信息和同步时钟信号;使用雷达定时卡生成定时触发,以指示雷达回波信息的传输时间;在一个或多个数模转换器(DAC)卡的多个DAC通道中的每一个处接收同步时钟信号和定时触发;以及基于由定时触发指示的传输时间,从每个DAC通道同时传输雷达回波信息的专属部分,其中,使用同步时钟信号来对齐所述一个或多个DAC卡上的DAC通道的同时传输。2.根据权利要求1所述的方法,还包括:使用多个处理器计算雷达回波信息;使用多个处理器将雷达回波信息分成DAC通道的专属部分;以及使用DAC通道转换雷达回波信息的专属部分以进行传输。3.根据权利要求1所述的方法,其中,每个DAC通道传输多个DAC通道上的雷达回波信息的相应专属部分。4.根据权利要求1所述的方法,还包括:使用多个延迟控制使定时触发与DAC通道对齐。5.根据权利要求1所述的方法,还包括:使用每个DAC通道的同步计数器来跟踪触发到数据帧定时;以及使用每个DAC通道的同步计数器基于触发到数据帧定时来对要发送到多个DAC通道的并行数据进行成帧。6.根据权利要求1所述的方法,还包括:使用每个DAC通道的可调延迟逻辑来执行并行数据路径中的通道与通道的对齐。7.根据权利要求6所述的方法,还包括:使用多个DAC卡上的多个DAC通道来转换雷达回波信息的相应专属部分;以及使用每个DAC卡的可调延迟逻辑来调整每个DAC通道的延迟,以实现所述多个DAC通道的对齐。8.一种设备,包括:雷达定时卡,被配置成接收雷达定时信息和同步时钟信号,并生成定时触发以指示雷达回波信息的传输时间;以及一个或多个数模转换器(DAC)卡的多个DAC通道,每个DAC通道被配置成接收同步时钟信号,接收定时触发,并基于由定时触发指示的传输时间来传输雷达回波信息的专属部分,其中,所述设备被配置成使用同步时钟信号来对齐所述一个或多个DAC卡上的DAC通道的同时传输。9.根据权利要求8所述的设备,还包括:多个处理器,被配置成计算雷达回波信息并将雷达回波信息分成DAC通道的专属部分,其中,DAC通道还被配置成转换雷达回波信息的专属部分以进行传输。10.根据权利要求8所述的设备,其中,每个DAC通道被配置成传输多个DAC通道上的雷达回波信息的相应专属部分。11.根据权利要求8所述的设备,还包...

【专利技术属性】
技术研发人员:J
申请(专利权)人:雷神公司
类型:发明
国别省市:

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