[发明专利]一种同步测距系统及方法

权利要求书

1.一种同步测距系统，该系统包括：

一主控机，用于对系统中各板卡进行控制并提供人机操作接口和界面；

一数字信号处理器，用于通过数字/模拟转换器向探测信号发射与接收装置发送主动探测信号，同时接收模拟/数字转换器的采样数据、处理目标回波信号；

一数字/模拟转换器，通过传输数据实时端口与数字信号处理器相连；用于将数字信号处理器发送的数字信号转换为模拟信号，并将该模拟信号发送到探测信号发射与接收装置；

一探测信号发射与接收装置，用于根据数字信号处理器的指令发射主动探测信号，并接收目标回波信号；及

一模拟/数字转换器，通过传输数据实时端口与数字信号处理器相连；用于采集探测信号发射与接收装置接收的目标回波信号，将该目标回波信号转换为数字信号，并将该数字信号传送到数字信号处理器处理；

其特征在于，在整个测距过程中的所有测距周期内，所述数字/模拟转换器和模拟/数字转换器处于持续工作状态；数字/模拟转换器和模拟/数字转换器采用同一时钟信号进行测距计时，所述数字/模拟转换器的转换频率F_S1与模拟/数字转换器的转换频率F_S2，满足整数倍关系，即：F_S1＝nF_S2或F_S2＝nF_S1，其中，n为整数倍分频系数；

在每个探测周期内，数字信号处理器持续不断地接收模拟/数字转换器的采样数据，如果数字信号处理器从采样数据中检测到目标回波信号，则数字信号处理器对采样数据进行处理，完成对目标的测距定位；如果没有检测到目标回波信号，则直接丢弃该采样数据。

2.根据权利要求1所述的同步测距系统，其特征在于，所述传输数据实时端口是Link、UART或USB端口。

3.根据权利要求1所述的同步测距系统，其特征在于，所述同一时钟信号由以下：(a)由数字/模拟转换器传送到模拟/数字转换器、(b)由模拟/数字转换器传送到数字/模拟转换器、或(c)由外部时钟源同时传送给数字/模拟转换器和模拟/数字转换器的任一种方式提供。

4.根据权利要求1所述的同步测距系统，其特征在于，所述探测信号发射与接收装置是主动声纳设备或雷达。

5.一种同步测距方法，具体步骤包括：

(1)主控机对数字/模拟转换器和模拟/数字转换器进行使能和初始化操作；数字/模拟转换器和模拟/数字转换器受同一时钟信号驱动，处于待命状态；数字/模拟转换器的转换频率F_S1与模拟/数字转换器的转换频率F_S2满足整数倍关系，即：F_S1＝nF_S2或F_S2＝nF_S1，其中，n为整数倍分频系数；

(2)数字信号处理器通过传输数据实时端口向数字/模拟转换器发送全‘0’数据帧，数字/模拟转换器进行数字-模拟转换；同时，模拟/数字转换器开始进行模拟-数字转换，并将采样数据通过传输数据实时端口传送到数字信号处理器；在整个测距过程的所有测距周期内，数字/模拟转换器和模拟/数字转换器处于持续工作状态；

(3)进入一个探测周期后，数字信号处理器停止发送全‘0’数据帧，开始将主动探测信号发送给数字/模拟转换器；发送完毕后，继续发送全‘0’数据帧；

(4)数字/模拟转换器将主动探测信号转换成模拟信号，并将模拟信号传送给探测信号发射与接收装置；信号发射与接收装置接到指令后发射主动探测信号，并接收目标回波信号，将目标回波信号传送给模拟/数字转换器，模拟/数字转换器将接收到的目标回波信号转换成数字信号，并将该数字信号传送给数字信号处理器；

(5)数字信号处理器持续不断地接收模拟/数字转换器的采样数据，如果数字信号处理器从采样数据中检测到目标回波信号，则数字信号处理器对该采样数据进行处理，完成对目标的测距定位；如果没有检测到目标回波信号，则直接丢弃该采样数据。

6.根据权利要求5所述的同步测距方法，其特征在于，所述传输数据实时端口是Link、UART或USB端口。