光纖傳輸技術(shù)在雷達(dá)信號(hào)記錄重演系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要 介紹基于StratixGx系列FPGA的光纖傳輸技術(shù)在雷達(dá)信號(hào)記錄重演系統(tǒng)中的應(yīng)用。文中分析了光纖傳輸的優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能性，著重闡述了光纖傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及具體應(yīng)用，并給出了主要芯片的型號(hào)。經(jīng)驗(yàn)證，該光纖傳輸技術(shù)性能穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞 記錄重演；光纖傳輸；串行收發(fā)器；數(shù)據(jù)復(fù)合和分解

雷達(dá)信號(hào)記錄重演設(shè)備可將轉(zhuǎn)瞬即逝的雷達(dá)信號(hào)場景保存下來，進(jìn)行反復(fù)再現(xiàn)。為精細(xì)反復(fù)的雷達(dá)信號(hào)分析、信號(hào)處理算法實(shí)驗(yàn)和設(shè)備調(diào)試提供方便。雷達(dá)信號(hào)記錄重演設(shè)備對(duì)加速雷達(dá)研制進(jìn)度、節(jié)約研制成本、降低風(fēng)險(xiǎn)和提升雷達(dá)技術(shù)發(fā)揮著突出作用。
記錄重演設(shè)備需要記錄的數(shù)據(jù)源主要包括雷達(dá)工作時(shí)的狀態(tài)信息、時(shí)序信號(hào)和接收采樣后的I／Q信號(hào)等。傳統(tǒng)上這些信號(hào)有RS422、TTL、LVDS等眾多接口電平，給記錄重演系統(tǒng)接口電路的設(shè)計(jì)和維護(hù)帶來不便。
而隨著光纖傳輸技術(shù)和高性能FPGA(Field Programmable Gate Arrav)技術(shù)的不斷發(fā)展，用一片F(xiàn)PGA即可以實(shí)現(xiàn)光纖通道間的數(shù)據(jù)傳輸與處理。同時(shí)，光纖傳輸具有傳輸損耗小、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸速率高等優(yōu)點(diǎn)。鑒于此，論文將主要介紹基于Altera公司的StratixGX系列FPGA在記錄重演設(shè)備中實(shí)現(xiàn)光纖傳輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://www.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/應(yīng)用">應(yīng)用及設(shè)計(jì)。

1 記錄重演原理簡介
記錄重演設(shè)備主要由數(shù)據(jù)記錄儀和記錄重演電路組成，數(shù)據(jù)記錄儀是大容量存儲(chǔ)的集合體，主要用于信號(hào)處理數(shù)據(jù)記錄和回放。用戶如果要將信號(hào)場景完整記錄和再現(xiàn)信號(hào)場景，則需要通過自己的接口電路實(shí)現(xiàn)，這就是記錄重演電路。用記錄儀和記錄重演電路，可以方便地搭建性能優(yōu)越的半實(shí)物仿真系統(tǒng)。

雷達(dá)信號(hào)記錄重演系統(tǒng)的原理圖如圖1所示，其分時(shí)工作于記錄狀態(tài)和重演狀態(tài)，記錄時(shí)數(shù)據(jù)流從左向右，各種被記錄的數(shù)據(jù)通過并行方式進(jìn)入記錄數(shù)據(jù)接口內(nèi)，進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)合重排，被寫入海量存貯器中；重演時(shí)數(shù)據(jù)流從右向左，數(shù)據(jù)從海量存貯器讀出，進(jìn)行記錄數(shù)據(jù)的分解和恢復(fù)，被恢復(fù)后的各種數(shù)據(jù)和時(shí)序信號(hào)輸出后供分析使用。