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专利名称：高频雷达信号处理系统信号调理插件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高频雷达接收系统插件，特别涉及一种高频雷达信号处理系统信号调理插件。
背景技术：
高频(3-30MHZ)雷达因其独特的超视距和全天候探测能力，已得到广泛研究，并成功应用于海洋表面动力学参数测量中，可实现实时探测舰船、飞机和导弹等运动目标。高频雷达为达到其侧角目的，采用天线阵结构，使得其信号处理系统必须同时接收多路天线回波信号。因此，使得多路回波信号同步采样至关重要；又由于系统的可靠性保障要求，系统中具有多路采样/同步信号，采样同步/信号的管理和控制同样是至关重要的。目前在高频雷达的任何一个接收机柜出现故障的情况下，不能保证高频雷达系统继续工作，运行可靠性低。
实用新型内容本实用新型的目的是为了解决目前在高频雷达的任何一个接收机柜出现故障的情况下，不能保证高频雷达系统继续工作的问题，本实用新型提供一种高频雷达信号处理系统信号调理插件。本实用新型的高频雷达信号处理系统信号调理插件，它包括FPGA电路、VME总线连接电路和电源变换电路，它还包括采样/同步控制接口电路；所述采样/同步控制接口电路包括采样/同步控制输入接口电路和采样/同步控制输出接口电路，采样/同步控制输入接口电路的采样/同步信号输出端与FPGA电路的采样/同步信号输入端连接，FPGA电路的采样/同步信号输出端与采样/同步控制输出接口电路的采样/同步信号输入端连接，FPGA电路的控制信号输入输出端与VME总线连接电路的控制信号输入输出端连接，VME总线连接电路的电压信号输出端与电源变换电路的电压信号输入端连接，电源变换电路的电压信号输出端与FPGA电路的电压信号输入端连接。所述FPGA电路采用芯片XC2S200-5PQ208C实现；所述芯片XC2S200-5PQ208C配置ROM存储器，所述芯片XC2S200-5PQ208C具有JTAG接口。所述采样/同步控制输入接口电路为26针接口电路；所述采样/同步控制输出接口电路为24针接口电路。它还包括RS-232电平转换电路；FPGA电路与VME总线连接电路通过RS-232电平转换电路实现串行数据交换。所述电源变换电路为将VME总线连接电路的电压信号输出端输出的电压转换成
2.5V电压的电源变换电路，或为将VME总线连接电路的电压信号输出端输出的电压转换成
3.3V电压的电源变换电路。[0013]本实用新型的优点在于，本实用新型的采样/同步控制输入接口电路对高频雷达接收的路采样/同步信号输入给FPGA电路，FPGA电路I通过现有的判断方法判断出有效的一路采样/同步信号再输出给采样/同步控制输出接口电路，VME总线连接电路用于控制FPGA电路工作。本实用新型的优势在于有效地解决了在任何一个接收机柜出现故障的情况下，能够自动切换系统采样信号和同步信号，保证系统能够在故障情况下继续工作，提高了系统的运行可靠性。

图1为现有的闻频雷达的接收系统的原理不意图。图2为具体实施方式
一所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件的原理示意图。图3为本实用新型的高频雷达信号处理系统信号调理插件的FPGA电路I的电气连接示意图。图4为本实用新型具体实施方式
三所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件的采样/同步控制输入接口电路4-1的电气连接示意图。图5为本实用新型具体实施方式
三所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件的采样/同步控制输出接口电路4-2的电气连接示意图。图6为本实用新型具体实施方式
四所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件的原理示意图。图7为本实用新型具体实施方式
四所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件的RS-232电平转换电路5的电气连接示意图。图8为本实用新型具体实施方式
四所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件的LED指示电路6的电气连接示意图。图9为本实用新型具体实施方式
四所述的的高频雷达信号处理系统信号调理插件的3.3V电压的电源变换电路的电气连接示意图。图10为本实用新型具体实施方式
四所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件的2.5V电压的电源变换电路的电气连接示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件，它包括FPGA电路1、VME总线连接电路2和电源变换电路3，它还包括采样/同步控制接口电路4 ;所述采样/同步控制接口电路4包括采样/同步控制输入接口电路4-1和采样/同步控制输出接口电路4-2，采样/同步控制输入接口电路4-1的采样/同步信号输出端与FPGA电路I的采样/同步信号输入端连接，FPGA电路I的采样/同步信号输出端与采样/同步控制输出接口电路4-2的采样/同 步信号输入端连接，FPGA电路I的控制信号输入输出端与VME总线连接电路2的控制信号输入输出端连接，VME总线连接电路2的电压信号输出端与电源变换电路3的电压信号输入端连接，电源变换电路3的电压信号输出端与FPGA电路I的电压信号输入端连接。所述VME总线连接电路2具有P2自定义接口。本实施方式所述采样/同步中的“/”表示“和”，即，采样/同步信号为采样同步信号。如图1所示，现有的高频雷达的接收系统具有3路采样/同步信号，接收系统工作是仅使用其中路，其他2路为接收系统备份。接收系统在每个工作周期之间会有5秒左右的间隙时间，在此期间系统会根据不同的工作状态对采样/同步信号的使用进行调整。根据高频雷达的该种工作性质，本实施方式的FPGA电路I既可通过在每个接收机工作周期前的间隙时间，对3路采样信号进行预识别，实现自动判断功能。高频雷达在采样/同步信号后会通知其信号处理系统准备工作，调整后依据当前工作的采样/同步信号中，采样信号会连续给出，根据其他两路无采样信号的特点进行判断当前的工作状态。
根据高频雷达的上述工作过程，在高频雷达通知信号处理准备工作后，信号调理插件中的FPGA电路I对3路采样/同步信号中的采样信号进行扫描，每路扫描时间为2.5微妙，在2.5微妙之内如果、某路计数达到和超过64，则确定该路为当前系统使用的采样/同步信号。判断具有采样信号的采样/同步信号作为当前工作的采样/同步信号进行切换。使得高频雷达系统工作于该采样/同步信号。上述判断方法是依据高频雷达的实际工作过程中信号实现的，其原理和过程为现有技术，不是本申请的发明点。
具体实施方式
二:结合图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式
二所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件的进一步限定，所述FPGA电路(I)采用芯片XC2S200-5PQ208C实现；所述芯片XC2S200-5PQ208C配置ROM存储器，所述芯片XC2S200-5PQ208C 具有 JTAG 接口。本实施方式的FPGA电路I的电气连接如图3所示。芯片XC2S200-5PQ208C的脚135、脚136、脚132、脚138、脚134和脚133同时为采样/同步信号输出端，芯片XC2S200-5PQ208C的脚151、脚149、脚148和脚152同时为采样/同步信号输入端，芯片XC2S200-5PQ208C的脚3、脚5、脚7、脚8、脚10、脚4、脚6和脚9同时为控制信号输入输出端。
具体实施方式
三:结合图4和图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式
二所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件的进一步限定，所述采样/同步控制输入接口电路4-1为26针接口电路；所述采样/同步控制输出接口电路4-2为24针接口电路。本实施方式的采样/同步控制输入接口电路4-1的电气连接如图4所示，采样/同步控制输出接口电路4-2电气连接如图5所示。
具体实施方式
四:结合图6和图7说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式
二所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件的进一步限定，它还包括RS-232电平转换电路5 ；FPGA电路I与VME总线连接电路2通过RS-232电平转换电路5串行通讯。本实施方式的RS-232电平转换电路5的电气连接如图7所示。[0042]结合图6和图8说明本实施方式，它还包括LED指示电路(6) ;LED指示电路(6)的驱动信号输出端与FPGA电路(I)的驱动信号输入端连接，FPGA电路(I)的显示信号输出端与LED指示电路￠)的显示信号输入端连接。本实施方式的LED指示电路6的电气连接如图8所示。
具体实施方式
五:结合图9和图10说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式
二所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件的进一步限定，所述电源变换电路(3)为将VME总线连接电路⑵的电压信号输出端输出的电压转换成2.5V电压的电源变换电路，或为将VME总线连接电路(2)的电压信号输出端输出的电压转换成3.3V电压的电源变换电路。本实施方式的3.3V电压的电源变换电路的电气连接如图9所示，2.5V电压的电源变换电路的电气连接如图1·0所示。
权利要求1.高频雷达信号处理系统信号调理插件，它包括FPGA电路(1)、VME总线连接电路(2)和电源变换电路(3)，其特征在于，它还包括采样/同步控制接口电路(4)； 所述采样/同步控制接口电路(4)包括采样/同步控制输入接口电路(4-1)和采样/同步控制输出接口电路(4-2)， 采样/同步控制输入接口电路(4-1)的采样/同步信号输出端与FPGA电路⑴的采样/同步信号输入端连接，FPGA电路(I)的采样/同步信号输出端与采样/同步控制输出接口电路(4-2)的采样/同步信号输入端连接， FPGA电路⑴的控制信号输入输出端与VME总线连接电路⑵的控制信号输入输出端连接，VME总线连接电路(2)的电压信号输出端与电源变换电路(3)的电压信号输入端连接，电源变换电路(3)的电压信号输出端与FPGA电路(I)的电压信号输入端连接。
2.根据 权利要求1所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件，其特征在于， 所述FPGA电路(I)采用芯片XC2S200-5PQ208C实现；所述芯片XC2S200-5PQ208C配置ROM存储器，所述芯片XC2S200-5PQ208C具有JTAG接口。
3.根据权利要求2所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件，其特征在于，所述采样/同步控制输入接口电路(4-1)为26针接口电路； 所述采样/同步控制输出接口电路(4-2)为24针接口电路。
4.根据权利要求2所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件，其特征在于， 它还包括RS-232电平转换电路(5) ；FPGA电路(I)与VME总线连接电路⑵通过RS-232电平转换电路(5)实现串行数据交换。
5.根据权利要求1所述的高频雷达信号处理系统信号调理插件，其特征在于， 所述电源变换电路(3)为将VME总线连接电路(2)的电压信号输出端输出的电压转换成2.5V电压的电源变换电路，或为将VME总线连接电路(2)的电压信号输出端输出的电压转换成3.3V电压的电源变换电路。
专利摘要高频雷达信号处理系统信号调理插件，涉及一种信号调理插件。为了解决目前在高频雷达的任何一个接收机柜出现故障的情况下，不能保证高频雷达系统继续工作的问题。它的采样/同步控制输入接口电路的采样/同步信号输出端与FPGA电路的采样/同步信号输入端连接，FPGA电路的采样/同步信号输出端与采样/同步控制输出接口电路的采样/同步信号输入端连接，FPGA电路的控制信号输入输出端与VME总线连接电路的控制信号输入输出端连接，VME总线连接电路的电压信号输出端与电源变换电路的电压信号输入端连接，电源变换电路的电压信号输出端与FPGA电路的电压信号输入端连接。它适用于高频雷达的信号处理系统。
文档编号G01S7/285GK203149115SQ20132012860
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者张新潮, 赵彬, 马子龙 申请人:哈尔滨工业大学