[发明专利]一种应用于相控阵雷达的多通道同步方法

权利要求书

1.一种应用于相控阵雷达的多通道同步方法，包括基带数据同步和数字本振同步，其特征在于包括下述步骤：

所述相控阵雷达实现多通道同步方法的数字系统包含N个数字组件和一个公共组件，每个数字组件包含4路信号采集ADC通道及4路信号产生DAC通道；

公共组件产生数字组件所需要的电源、时钟、高精度慢速时钟、同步触发信号、控制信号，其中高精度公共信号用于完成精确触发同步，该信号到各数字组件的传输路径长度要设计等长，即保证各数字组件接收该信号的相位高度一致；同步时钟信号用于产生数字组件中各通道的ADC或DAC的工作时钟；触发信号由软件触发，实现对多通道的时序控制；控制信号实现对组件的幅度、相位、调频控制字、延迟时间、频率控制字等工作状态进行实时控制；

数字组件包含4路信号采集ADC通道、4路信号产生DAC通道、FPGA模块、时钟信号产生模块、光纤通信模块；其中，4路信号采集ADC通道用于采集射频信号，然后经数字下变频，抽取滤波器得到基带信号，经高速串行接口JESD204B发送给FPGA；4路信号产生DAC通道用于通过JESD204B接口接收FPGA发送的基带信号，经一系列插值滤波器和数字上变频，由DA生成发射的射频信号；FPGA模块用于完成同步触发功能，接口功能，及数据的自定义处理；时钟信号产生模块用于根据高精度时钟信号产生板卡所需的ADC时钟及DAC时钟；光纤通信模块用于实现数字组件外部的数据通信；

AD接收通道工作过程如下：射频信号经前端低通滤波接收进来，使用巴伦把单端信号转换成差分信号后进入ADC，ADC是一个采样率高达2.8GSPS，采样位宽为14bit的模数转换器，满足在第二奈奎斯特区域采集2.1GHz的射频信号，信号经ADC采集下来后进入数字下变频，板上带有48bit数控振荡器，通过编程控制NCO的频率，从而控制下变频的频率，使用NCO经下变频后，直接进行抽取滤波，进行降采样处理，采样数据经JESD204B接口传输给FPGA，FPGA采用XILINX ULTRASCALE FPGA系列芯片，根据需求定制自定义信号处理功能；

DA信号产生通道工作过程如下：光纤接口将待发送的数据经光纤传输进来，FPGA接收到待发送数据，根据需求自定义信号处理功能，FPGA经JESD204B接口把待发送的数据传递至DAC，DAC拥有一系列插值滤波器，把数据插值到高数据速率，数字上变频模块拥有48bit的数控振荡器，NCO产生混频频率，NCO通过编程控制频率；

所述的基带数据同步包括以下步骤：

第一步，FPGA接收外部输入或软触发的触发信号，在公共信号的下降沿到来时产生分发触发信号，分发触发信号分别连接各个板卡；

第二步，使用采样时钟信号采集分发触发信号，并锁存至公共信号的上升沿到来

第三步，当公共信号的上升沿采集到触发信号后，在下一上升沿时刻产生同步的触发信号，使用该同步触发信号来完成信号的采集和产生；

所述的数字本振同步包括以下步骤：

第一步，主模块产生NCO同步触发信号，参考时钟信号采集到公共信号的上升沿后，产生trigger信号，该信号上拉，当下一个公共信号上升沿到来时拉低trigger信号；

第二步，trigger信号下发给从模块，当下一个公共信号上升沿到达时，采集trigger变高的动作触发；

第三步，各模块同时复位NCO，来完成NCO的同步，从而实现数字本振信号的同步。