[发明专利]一种数字波束合成技术验证系统及数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字波束合成技术验证系统及数据处理方法。

背景技术

数字波束合成技术充分利用阵列天线所获取的空间信息，通过信号处理技术使波束获得超分辨率和低副瓣的性能，实现了波束的扫描、目标的跟踪以及空间干扰信号的零陷，因而数字波束形成技术在雷达信号处理、通信信号处理以及电子对抗系统中得到了广泛的应用。数字波束形成是把阵列天线输出的信号进行AD采样数字化后送到数字波束形成器的处理单元，完成对各路信号的复加权处理，形成所需的波束信号。而数字波束形成最重要的技术是采用多通道的同步采样数据，并辅以不同组的权系数，实现空时信号处理，目前的系统无法实现多通道信号同步采集等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种数字波束合成技术验证系统及数据处理方法，实现多通道信号同步采集、存储、回放和处理功能，让用户可以随意的实现感兴趣的数据录取，然后通过PCIe等接口实现多通道数据转储，实现干扰方向置零、干扰信号提取、多波束覆盖、单波束扫描等阵列信号处理，提高数据存储和转储的可靠性和存储速度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种数字波束合成技术验证系统，它包括主控计算模块、转储控制模块、高速存储模块、AD采集模块和电源模块，所述主控计算机模块通过PCIe总线与转储控制模块连接，用于完成用户的界面交互控制和对回放数据的事后处理，将接收的用户命令发送到转储控制模块，所述高速存储模块、AD采集模块和转储控制模块通过板间高速总线互连；所述转储控制模块用于将接收主控计算模块的命令，并发送给其他模块，实现主控模块对其他模块的控制和状态反馈；所述AD采集模块，用于对模拟信号的采集；所述高速存储模块，用于对来自AD采样模块的高速数据的实时存储和对存储的数据的进行文件管理，实现对文件的检索、回放、删除和转储；电源模块用于提供整机需要的电源。

所述的主控计算模块预装Windows操作系统。

所述的主控计算模块还设置有千兆以太网接口和USB接口。

所述转储控制模块还设置有千兆以太网接口和光纤接口，连接外置存储设备。

所述板间高速总线由FPGA的GTX接口实现，支持Auraro、PCIe、FC和RapidIO传输协议。

所述高速存储模块包括有8个存储模块，每个存储模块对应2路AD采集数据。

所述AD采集模块接有SSMC接口，提供外部模拟信号输入、触发信号输入、外供时钟输入。

所述电源模块提供直流电源。

所述AD采样时钟为多路采样时钟。

一种数字波束合成技术验证系统数据处理方法，信号同步采集：用于对外部模拟信号、触发信号、外供时钟输入信号进行采集，包括多通道采集同步和数据传输同步；

数据高速存储：用于采用高速存储技术对采集的数据进行高速存储；

数据存储管理：包括对存储数据的回放处理和文件管理，用户根据需要，对存储好的数据进行回放处理；文件管理包括对存储的文件进行删除，读取和格式化操作；

数据编码和实时纠错：用于数据的实时编码和纠错处理。

所述数据回放处理包括以下子步骤：

S1、接收数据回放命令；

S2、系统转储模块通过GTX接口从存储模块中读取数据；

S3、将数据存储到主控模块本地硬盘中；

S4、数据回放和同步处理。

所述的高速存储技术包括多级流水线技术、双页编程技术和Interleaved编程技术。

所述多通道采集同步包括来自同一时钟源的同步采样时钟和同一外部触发源的同步触发信号；所述数据传输同步包括芯片之间和模块之间的数据传输，根据数据包头里的时间同步信息和帧编号信号，实现芯片之间和模块之间数据传输的同步。

所述的数据编码和实时纠错采用BCH纠错编码技术对在编程过程中出现的随机性BIT错误进行纠错，可以对1080个Byte实现32个BIT的纠错处理。所述的BCH纠错编码技术算法如下：

BCH码是纠正多个随机错误的循环码，用有限域理论和生成多项式g(x)的根描述；