基于GPS的双多基地雷达同步控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于GPS的双多基地雷达同步控制系统，该系统应用于双多基地高频地波雷达，能够输出雷达同步脉冲信号保证单基地雷达系统内部的同步性，并通过GPS卫星信号保证不同基地雷达间的同步性；包括GPS天线、PC机、同步控制器、GPS时钟源、LXI协议接口；GPS天线与GPS时钟源相连；GPS时钟源的输出分别与PC机、同步控制器相连；LXI协议接口分别与PC机、同步控制器相连。本实用新型专利技术采用LXI协议通信，便于远程操控；其基于GPS卫星的时钟同步，成本低，同步精度高；且雷达工作参数可以灵活设置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于雷达同步控制
，特别涉及一种基于GPS的双多基地雷达冋步控制系统。
技术介绍
高频地波雷达在海洋环境监测上有着独到的优势，能实施对海洋远距离、大面积和全天候的实时监测，能同时探测风、浪、流等海洋物理要素；它的测量精度高、监测面积大，且比其他高技术监测设备投资少；此外，高频地波雷达在探測海面目标的同时能探測低空飞行的飞机，因而在军事上也有着重要用途和巨大潜力。双/多基地高频地波雷达是在传统高频地波雷达的基础之上，利用已有的雷达站点或増加一个或多个收、发设备，在大范围内形成雷达网络，能克服单站高频地波雷达的探 测盲区，扩大共同覆盖区域，改善单部高频地波雷达系统的測量性能，丰富海洋表面參数的測量数据，井能提高海面多目标的检测与跟踪精度。ー个发射站的信号可同时被多个接收站收到，同一接收站也可同时获取来自不同发射站不同频率的信号，充分利用了有限的电磁能源，实现多输入多输出(MMO)工作模式，因此要求处在不同地理位置的高频地波雷达之间的工作时序必须保持严格同步。目前，双/多基地雷达系统同步的主要方法有基于以太网的时间同步、基于无线电导航系统的同步、利用微波数传来实现时间和相位同步、基于卫星电视信号的同步方法；其中基于以太网的时间同步方法需要有网络设施；基于无线电导航系统的同步方法有着距离要求，在无线电导航系统服务区外，则无法工作；微波在海面的传播衰减很快，直线传播距离数10km，而双/多基地高频地波雷达一般相距约100km，故基于微波数传的同步方式也不适合在双/多基地高频地波雷达中使用；基于卫星电视信号的同步方法虽然简单，但不能提供时间信息，不是真正意义上的同歩。
技术实现思路
针对
技术介绍
存在的问题，本技术提供一种基于GPS的双多基地雷达同步控制系统。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案。一种基于GPS的双多基地雷达同步控制系统，包括GPS天线、PC机、同步控制器、GPS时钟源、LXI协议接ロ ；GPS天线与GPS时钟源相连；GPS时钟源的输出分别与PC机、同步控制器相连；LXI协议接ロ分别与PC机、同步控制器相连。所述同步控制器包括电平转换芯片、双ロ RAM、ATmegal28单片机、延时启动模块、參数设置模块、同步脉冲生成模块、DDS芯片通信模块；其中，GPS时钟源、电平转换芯片、ATmegal28单片机依次相连，LXI协议接ロ、双ロ RAM、ATmegal28单片机依次相连，ATmegal28单片机的I/O ロ、GPS时钟源、參数设置模块的输出分别与延时启动模块的输入相连，ATmegal28单片机的数据ロ与參数设置模块的输入相连，參数设置模块的输出、同步脉冲生成模块的输出分别与DDS芯片通信模块的输入相连，延时启动模块的输出与同步脉冲生成模块的输入相连。所述的GPS时钟源的型号为HJ5436A-IV。使用吋，同步控制器中的同步脉冲生成模块分别于雷达系统、DDS频率合成器连 接，DDS芯片通信模块与DDS频率合成器连接；雷达系统为双多基地高频地波雷达，DDS频率合成器采用AD9910芯片作为其核心。与现有技术相比，本技术具有以下优点和有益效果I、本技术采用基于网ロ的LXI协议传送PC机下达的雷达系统參数指令，可实现网络上的远程操控，方便可靠，适应性強。2、本技术中的雷达工作參数，如发射脉冲周期、占空比、压地波、工作频率、エ作带宽可以灵活设置且生成精度很高，在雷达运作和调试中具有很强的可操作性和扩展性。3、本使用新型采用GPS卫星的时钟信息作为雷达同步的时间基准，成本低，开发方便，同步精度高，可以达到50ns。附图说明图I为本技术的简单结构示意图。图2为本技术的具体结构示意图。其中，I一 GPS天线，2— GPS时钟源，3 — PC机，4 一 LXI协议接ロ，5—同步控制器，6—电平转换芯片，7—双ロ RAM，8—ATmegal28单片机，9一FPGA，10—延时启动模块，11一同步脉冲生成模块，12—參数设置模块，13—DDS芯片通信模块，14ー雷达系统，15 — DDS频率合成器。具体实施方式以下结合附图所示的实施例对本技术作进ー步说明。如附图所示，本技术包括GPS天线I、PC机3、同步控制器5、GPS时钟源2、LXI协议接ロ 4 ；GPS天线I与GPS时钟源2相连；GPS时钟源2的输出分别与PC机3、同步控制器5相连；LXI协议接ロ 4分别与PC机3、同步控制器5相连。同步控制器5包括电平转换芯片6、双ロ RAM7、ATmegal28单片机8、延时启动模块10、參数设置模块12、同步脉冲生成模块11、DDS芯片通信模块13 ;其中，GPS时钟源2、电平转换芯片6、ATmegal28单片机8依次相连，LXI协议接ロ 4、双ロ RAM7、ATmegal28单片机8依次相连，ATmegal28单片机8的I/O ロ、GPS时钟源2、參数设置模块12的输出分别与延时启动模块10的输入相连，ATmegal28单片机8的数据ロ与參数设置模块12的输入相连，參数设置模块12的输出、同步脉冲生成模块11的输出分别与DDS芯片通信模块13的输入相连，延时启动模块10的输出与同步脉冲生成模块11的输入相连；本实施例中GPS时钟源2的型号为HJ5436A-IV。使用吋，同步控制器5中的同步脉冲生成模块11分别与雷达系统14、DDS频率合成器15连接，DDS芯片通信模块13与DDS频率合成器15连接；雷达系统为双多基地高频地波雷达，DDS频率合成器采用AD9910芯片作为其核心。本实施例中同步控制器5产生的同步脉冲工作波形将会传输给所属单基地雷达系统14内部的各个相关部件，保证雷达系统14内部的同步运作，如发射脉冲会传给雷达发射机，压地波脉冲会传给雷达接收机等。本技术的工作步骤如下①PC机3下达初始化指令，指令中附带相应的工作參数，LXI协议接ロ 4将初始化指令及相应的工作參数通过双ロ RAM7传给ATmegal28单片机8。②ATmegal28通过8_bit数据ロ将工作參数存入FPGA9的參数设置模块12。③PC机3根据当前从串ロ接收到的UTC时间，下达启动指令，指令中附带启动时间參数，LXI协议接ロ(4)将启动指令及相应的启动时间參数通过双ロ RAM7传给ATmegal28 单片机 8。④ATmegal28单片机8通过串ロ接收从GPS时钟源2传来的UTC时间，并与从PC 机3接收到的启动时间參数中的启动时间作比较，当UT C时间与预设的启动时间匹配时，向延时启动模块10下达启动指令并将启动时间參数中的延时启动參数传入FPGA9的參数设置模块12。⑤延时启动模块10收到启动指令后，开始等待下ー个PPS秒脉冲的触发，当PPS秒脉冲上升沿到来时，根据參数设置模块12中的延时启动參数进行相应的启动延时,并在启动延时结束后向冋步脉冲生成t吴块11发送启动指令。⑥同步脉冲生成模块11收到启动指令后，根据參数设置模块12中的工作參数生成相应的同步脉冲。⑦DDS芯片通信模块13收到同步脉冲生成模块11产生的子帧同步脉冲，井根据參数设置模块12中的DDS控制參数对DDS频率合成器15进行控制，使DDS频率合成器15产生相应的模拟调频信号，至此，雷达开始工作。⑧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于GPS的双多基地雷达同步控制系统，包括GPS天线、PC机、同步控制器，其特征在于：还包括GPS时钟源、LXI协议接口；GPS天线与GPS时钟源相连；GPS时钟源的输出分别与PC机、同步控制器相连；LXI协议接口分别与PC机、同步控制器相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽宗，李雨钟，陈曦，赵晨，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：实用新型
国别省市：