一种毫米波雷达系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种毫米波雷达系统，包括天线、射频前端、数字处理板和显控计算机，数字处理板包括可编程片上系统和电源模块，可编程片上系统包括可编程逻辑硬件和若干个处理器，可编程逻辑硬件与处理器通过高速片上总线连接，处理器之间通过片上存储器或中间件进行数据交互或共享，可编程逻辑硬件与射频前端连接，处理器与显控计算机连接，天线与射频前端连接。本实施例中可编程片上系统中可编程逻辑资源和处理器分工协作并通过高速片上总线进行数据高速传输，大幅提升了系统的紧凑性和运行效率，有效降低了毫米波雷达信号处理系统的成本和复杂度，可广泛应用于雷达信号处理技术领域。领域。领域。

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波雷达系统


[0001]本技术涉及雷达
，尤其涉及一种毫米波雷达系统。

技术介绍

[0002]目前，随着科学技术的不断发展，雷达的波段也从传统的米波、厘米波波段逐步替换成了毫米波段，毫米波雷达具有体积小、质量轻、空间分辨率高和穿透能力强等特点，毫米波雷达通过回波信号与发射信号之间的差频来探测目标，对于雷达信号处理系统有小尺寸、低功耗、高集成度等方面的要求。
[0003]但是，目前的雷达信号处理系统通常在一台或若干台数字分机机箱内分别放置多个处理模块硬件板卡，此外还需要专门的数据处理计算机系统用于实现目标检测、点迹生成、航迹管理等功能，整个系统组成复杂，成本高昂。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术实施例的目的是提供一种毫米波雷达系统，将毫米波雷达信号处理的软硬件集成在一块电路板上，大幅提升了系统的紧凑性和运行效率，有效降低了毫米波雷达系统的成本和复杂度。
[0005]本技术实施例提供了一种毫米波雷达系统，包括天线、射频前端、数字处理板和显控计算机，所述数字处理板包括可编程片上系统和电源模块，所述可编程片上系统包括可编程逻辑硬件和若干个处理器，所述可编程逻辑硬件与所述处理器通过高速片上总线连接，所述处理器之间通过片上存储器或中间件进行数据交互或共享，所述可编程逻辑硬件与所述射频前端连接，所述处理器与所述显控计算机连接，所述电源模块分别与所述射频前端、可编程片上系统和显控计算机连接，所述天线与所述射频前端连接。
[0006]可选地，所述可编程片上系统包括Zynq<br/>‑
7000系列芯片中的任意一种。
[0007]可选地，所述系统还包括伺服系统，所述伺服系统分别与所述处理器、所述电源模块和所述显控计算机连接。
[0008]可选地，所述伺服系统包括雷达转台和伺服控制系统，所述雷达转台分别与与所述伺服控制系统和所述电源模块连接，所述伺服控制系统分别与所述处理器、所述电源模块和所述显控计算机连接。
[0009]可选地，所述伺服控制系统通过RS422总线与处理器连接。
[0010]可选地，所述处理器包括双核或四核ARM架构核心处理器。
[0011]可选地，所述射频前端通过芯片MC20901与所述可编程逻辑硬件连接。
[0012]可选地，所述天线包括板载微带天线，所述板载微带天线集成在所述射频前端上。
[0013]可选地，所述可编程片上系统还包括外设接口，所述外设接口包括通用串行总线接口、安全数字输入输出接口、串行外设接口、两线式串行总线接口或以太网接口中的任意一种或多种。
[0014]可选地，所述以太网接口包括芯片KSZ9031RNX和芯片KSZ9031RNX外围电路。
[0015]实施本技术实施例包括以下有益效果：本技术中的一种毫米波雷达系统包括天线、射频前端、数字处理板和显控计算机，数字处理板包括可编程片上系统和电源模块，可编程片上系统包括可编程逻辑硬件和若干个处理器，可编程逻辑硬件与处理器通过高速片上总线连接，处理器之间通过片上存储器或中间件进行数据交互或共享，可编程逻辑资源与射频前端连接，处理器显控计算机连接，天线与射频前端连接；通过天线接收毫米波雷达信号，输入到射频前端进行处理后输出到可编程片上系统，通过可编程片上系统的可编程逻辑资源和处理器对毫米波雷达信号进行硬件处理和软件处理，再输出到显控计算机以完成毫米波雷达信号的处理，可编程片上系统中可编程逻辑资源和处理器分工协作并通过高速片上总线进行数据高速传输，大幅提升了系统的紧凑性和运行效率，有效降低了毫米波雷达信号处理系统的成本和复杂度。
附图说明
[0016]图1是本技术实施例提供的一种毫米波雷达系统的结构框图；
[0017]图2是本技术实施例提供的伺服系统的结构框图；
[0018]图3是本技术实施例提供的可编程片上系统的结构框图；
[0019]图4是本技术实施例提供的RS422总线1的电路原理图；
[0020]图5是本技术实施例提供的RS422总线2的电路原理图；
[0021]图6是本技术实施例提供的SOPC芯片Zynq7010/7020的BANK501的电路原理图；
[0022]图7是本技术实施例提供的SOPC芯片Zynq7010/7020的BANK500的电路原理图；
[0023]图8是本技术实施例提供的SOPC芯片Zynq7010/7020的BANK35的电路原理图；
[0024]图9是本技术实施例提供的芯片MC20901的电路原理图；
[0025]图10是本技术实施例提供的以太网接口的电路原理图；
[0026]图11是本技术实施例提供的一种毫米波雷达系统的信号处理流程框图。
具体实施方式
[0027]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]参照图1，本技术实施例提供了一种毫米波雷达系统，包括天线、射频前端、数字处理板和显控计算机，所述数字处理板包括可编程片上系统和电源模块，包括可编程逻辑硬件和若干个处理器，所述可编程逻辑硬件与所述处理器通过高速片上总线连接，所述处理器之间通过片上存储器或中间件进行数据交互或共享，所述可编程逻辑硬件与所述射频前端连接，所述处理器与所述显控计算机连接，所述电源模块分别与所述射频前端、可编程片上系统和显控计算机连接，所述天线与所述射频前端连接。
[0029]其中，天线包括发射天线和接收天线，发射天线用于发射探测的毫米波雷达信号，
接收天线用于接收反射回来的毫米波雷达信号。
[0030]射频前端，采用包括AWR2243等集成化的射频前端单芯片，能够实现集成式单芯片的调频连续波收发功能，集成了锁相环(PLL，Phase Locked Loop)、发送器、接收器、模数变换等电路模块，能够完成波形产生、发射功率调制、模拟接收、数字下变频等功能，并直接输出接收信号(IQ信号，同相正交信号)给后端的数字处理板。
[0031]数字处理板，集成了单芯片SOPC(System
‑
on
‑
a
‑
Programmable
‑
Chip，可编程片上系统)、DDR(Double Data Rate，双倍速率)存储器、电源模块以及时钟芯片等；DDR存储器为SOPC处理器核心提供代码的运行空间，数字处理板除了完成毫米波雷达信号处理功能外，数字处理板还通过RS422总线向雷达的伺服系统发送控制指令并接收其状态信息。
[0032]显控计算机，通过网络接口接收经过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米波雷达系统，其特征在于，包括天线、射频前端、数字处理板和显控计算机，所述数字处理板包括可编程片上系统和电源模块，所述可编程片上系统包括可编程逻辑硬件和若干个处理器，所述可编程逻辑硬件与所述处理器通过高速片上总线连接，所述处理器之间通过片上存储器或中间件进行数据交互或共享，所述可编程逻辑硬件与所述射频前端连接，所述处理器与所述显控计算机连接，所述电源模块分别与所述射频前端、可编程片上系统和显控计算机连接，所述天线与所述射频前端连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可编程片上系统包括Zynq
‑
7000系列芯片中的任意一种。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括伺服系统，所述伺服系统分别与所述处理器、所述电源模块和所述显控计算机连接。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述伺服系统包括雷达转台和伺服控制系统，所述雷达转台分别与所述伺服控制系统和所述电源模...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建超，汪鱼洋，李俊，钟辉，
申请(专利权)人：珠海中科慧智科技有限公司，
类型：新型
国别省市：