米波段DBF體制雷達(dá)數(shù)字接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)
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在整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)之前，由一塊內(nèi)定時(shí)板給數(shù)字接收機(jī)提供調(diào)試時(shí)需要的定時(shí)時(shí)序。當(dāng)整機(jī)聯(lián)調(diào)時(shí)，整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)的其他分系統(tǒng)－波形產(chǎn)生、接收前端等也需要定時(shí)時(shí)序（如圖1所示），此時(shí)對(duì)整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)提供定時(shí)時(shí)序的為一塊功能更為強(qiáng)大、接口更加豐富的外定時(shí)板。為了使兩套定時(shí)時(shí)序不互相沖突，在二次底板上使用一組Mux，根據(jù)上位機(jī)命令選通內(nèi)、外定時(shí)，從而決定整個(gè)系統(tǒng)的定時(shí)時(shí)序是由內(nèi)定時(shí)板產(chǎn)生還是外定時(shí)板產(chǎn)生（圖3）。
2.3 數(shù)字接收機(jī)軟件的實(shí)現(xiàn)
TDRB0的DSP不僅要完成對(duì)三塊DDC的配置，10個(gè)通道ISL5216后數(shù)據(jù)的緩存、重排，還要完成雷達(dá)信號(hào)處理中的脈壓運(yùn)算，并把脈壓后數(shù)據(jù)通過LINK口傳給信號(hào)處理機(jī)。由于數(shù)字接收機(jī)同雷達(dá)系統(tǒng)的定時(shí)時(shí)序緊密相關(guān)，因此DSP的軟件架構(gòu)采用中斷驅(qū)動(dòng)而不是數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)的方式，如圖4。經(jīng)過優(yōu)化，用DSP完成一個(gè)通道的脈壓處理（1024點(diǎn)頻域脈壓加512點(diǎn)頻域脈壓）一共需要750μs，對(duì)于米波段雷達(dá)，其PRI通常為幾個(gè)ms左右，那么在一個(gè)PRI時(shí)間內(nèi)，有足夠的時(shí)間完成10個(gè)通道的脈壓處理。
DBF體制雷達(dá)中，通道間幅相不一致會(huì)導(dǎo)致天線方向圖的旁瓣會(huì)升高[2]，信噪比降低，嚴(yán)重影響空域?yàn)V波效果。當(dāng)已經(jīng)知道通道間幅度和相位誤差后，對(duì)回波數(shù)據(jù)乘以校正因子即實(shí)現(xiàn)多通道的幅相校正。由于雷達(dá)通道數(shù)較多，直接在ISL5216中設(shè)置校正因子進(jìn)行幅相校正，與在信號(hào)處理機(jī)中利用DSP進(jìn)行多通道的幅相校正相比，可以大幅度減小運(yùn)算負(fù)荷。因此在通道校正中斷中，每塊TDRB0需要從信號(hào)處理機(jī)獲得校正因子，具體如圖4所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/166883.htm
數(shù)字接收機(jī)利用上位機(jī)通過PCI總線給TDRB0加載DSP程序，由于PCI總線的共享性，DSP程序不是同步開始工作。為了保證板間數(shù)據(jù)始終同步，要求定時(shí)時(shí)序要在所有板卡的DSP程序都加載之后才能提供，這樣所有TDRB0的DSP同時(shí)進(jìn)入PRI中斷，從而保證板間數(shù)據(jù)的同步。這種先后順序是通過上位機(jī)對(duì)二次底板上Mux模塊的控制來屏蔽、選通外定時(shí)模塊所產(chǎn)生的時(shí)序來實(shí)現(xiàn)的。
3 結(jié)論
本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：1.結(jié)合某型米波段DBF體制雷達(dá)的研制，提出了一種基于CPCI總線的數(shù)字接收板卡TDRB0，其具有集成度高、模塊化強(qiáng)、動(dòng)態(tài)范圍大等特點(diǎn)，通過在外場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間檢驗(yàn)，也證明其具有良好的可靠性。已對(duì)工作在雷達(dá)系統(tǒng)中的每個(gè)通道進(jìn)行了反復(fù)測(cè)試：當(dāng)輸入200Mhz以上信號(hào)在300khz帶寬情況下， ENOB達(dá)到10.9bit，動(dòng)態(tài)范圍典型值為88dB，DDC濾波器帶外抑制度到70dB以上，帶內(nèi)紋波小于0.03dB。2.以多塊TDRB0為核心，輔以定制的二次底板、內(nèi)外定時(shí)模塊，定時(shí)切換模塊、SCSI數(shù)據(jù)采集機(jī)箱等調(diào)試設(shè)備，組成了一個(gè)便于工程應(yīng)用的數(shù)字接收機(jī)，方便了外場(chǎng)聯(lián)調(diào)，加快了項(xiàng)目進(jìn)度。實(shí)踐證明，該數(shù)字接收機(jī)滿足了項(xiàng)目要求，達(dá)到了預(yù)期目的。
評(píng)論