[发明专利]基于两级数字下变频的雷达工作信道采集系统及其方法

说明书

本发明公开了一种基于两级数字下变频的雷达工作信道采集系统，其中射频直接采样模块得到包含n个信道的雷达回波数字信号，数字正交混频模块得到包含n个信道的基带数字信号；半带滤波模块得到第一级数字下变频后包含n个信道的基带数字信号，数据发送接口模块得到帧数据；雷达参数信息模块用于提供当前雷达工作信道的参数信息；信道映射表模块内输出对应的混频频率控制字，数据接收接口模块获取帧数据对应的第一级数字下变频后包含n个信道的基带数字信号；可变频数字正交混频模块得到数字正交混频后工作信道处于零频的基带数字信号，多相抽取滤波模块得到第二级数字下变频后只包含工作信道的基带数字信号后输出至数据发送光纤模块进行输出。

技术领域

本发明属于雷达信号处理领域，特别涉及一种基于两级数字下变频的雷达工作信道采集系统及其方法，适用于多个工作信道且多个工作信道分别实时变化的雷达回波模拟信号中实时采集当前工作信道中的雷达回波模拟信号。

背景技术

雷达回波信号所处的电磁环境是极为复杂且实时变化的，不但会受到无意的电磁干扰，而且还会受到有意的对方电磁干扰；诸多电磁干扰对雷达回波信号的检测处理造成很大影响，严重时甚至会导致雷达系统处于瘫痪状态。

在此背景下，雷达发射机要求能够在大带宽内实时改变发射信号的信道，同时需要雷达接收机能够适应雷达工作时的信道改变，实现大带宽内多信道扫频，以达到避开电磁干扰较强信道的目的。

目前大部分雷达接收机采用中频模数转换(ADC)进行中频采样，并将采样后得到的中频数字信号直接输入现场可编程门阵列(FPGA)，使其分别与多个不同的数字正交混频模块进行混频，将对应不同信道分别搬移到零频，然后通过抽取滤波器进行一级数字下变频处理；这种结构适用于中频采样的情况，由于采样率低，信道数较少，即使多个不同的数字正交混频模块分别与数字下变频同时进行，现场可编程门阵列(FPGA)内部资源占用率也不会溢出。

目前软件无线电发展迅速，射频直接采样越来越成为主流，但是射频直接采样信号采样率很高，难以直接传输给现场可编程门阵列(FPGA)进行处理，并且带宽增大，信道数增多，同时进行多信道处理会引起资源的溢出。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种基于两级数字下变频的雷达工作信道采集系统及其方法，该种基于两级数字下变频的雷达工作信道采集系统及其方法能够实现在多个工作信道且多个工作信道分别实时变化的雷达回波模拟信号中实时采集当前工作信道中的雷达回波模拟信号的目的。

为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种基于两级数字下变频的雷达工作信道采集系统，包含现场可编程门阵列、高速模/数转换器和雷达参数信息模块，所述现场可编程门阵列包含：信道映射表模块、数据接收接口模块、可变频数字正交混频模块、多相抽取滤波模块、数据发送光纤模块、高速模/数转换器配置模块；

所述高速模/数转换器包含射频直接采样模块、数字正交混频模块、半带滤波模块和数据发送接口模块；

所述射频直接采样模块依次连接数字正交混频模块、半带滤波模块、数据发送接口模块、数据接收接口模块、可变频数字正交混频模块、多相抽取滤波模块和数据发送光纤模块，所述雷达参数信息模块依次连接信道映射表模块和可变频数字正交混频模块，所述高速模/数转换器配置模块的输出端分别对应连接射频直接采样模块的输入端、数字正交混频模块的输入端、半带滤波模块的输入端和数据发送接口模块的输入端，所述雷达参数信息模块依次连接信道映射表模块和可变频数字正交混频模块；