[发明专利]一种雷达多通道数据采集与实时处理装置

权利要求书

1.一种雷达多通道数据采集与实时处理装置，其特征在于，包括八路模数转换器、时钟同步单元、五个实时处理单元、四个存储单元及开关矩阵；

所述八路模数转换器平均分布于第一至第四实时处理单元，第一至第四实时处理单元分别接收所述八路模数转换器其中两个通道的数字中频信号；

所述时钟同步单元与所述八路模数转换器连接，用于生成差分时钟信号，所述差分时钟信号作为所述八路模数转换器的采样时钟；

所述第一至第四实时处理单元分别接收各自两个通道的数字中频信号，进行并行处理，完成数字下变频处理，将数字中频信号转换为基带信号，进行实时处理并将实时处理得到的数据分别传输至所述第一至第四存储单元和开关矩阵；

所述第一至第四存储单元分别连接所述第一至第四实时处理单元，用于分别储存所述第一至第四实时处理单元传输的数据；

所述开关矩阵分别连接所述第一至第四实时处理单元和第五处理单元，所述第五处理单元控制所述开关矩阵对第一至第四实时处理单元的选通，将实时处理得到的数据通过高速串行总线发送至上位机；

所述第五处理单元与所述时钟同步单元连接，用于控制所述时钟同步单元生成差分时钟信号以进行时钟同步。

2.如权利要求1所述的雷达多通道数据采集与实时处理装置，其特征在于，所述八路模数转换器中，第一和第二数据采集通道与第一实时处理单元连接，第三和第四数据采集通道与第二实时处理单元连接，第五和第六数据采集通道与第三实时处理单元连接，第七和第八数据采集通道与第四实时处理单元连接；

所述八路模数转换器对输入到八个数据采集通道的模拟中频信号进行带通采样处理，使输入的模拟中频信号转换为数字中频信号，并传输至所述第一至第四实时处理单元。

3.如权利要求2所述的雷达多通道数据采集与实时处理装置，其特征在于，所述第一至第四实时处理单元中，相邻实时处理单元连接，分别接收两个数据采集通道的数字中频信号，将两个数据采集通道的数字中频信号并行处理后完成下变频处理，将数字中频信号转换为基带信号；

所述第一实时处理单元接收第一和第二数据采集通道的基带信号，进行脉冲压缩处理，对脉冲压缩后的数据进行检测，记录超过预设检测阈值的时刻，计算得到目标距离，将第一和第二数据采集通道的基带数据传输至所述第二实时处理单元；

所述第二实时处理单元接收所述第一实时处理单元传输的第一和第二数据采集通道的基带数据、第三和第四数据采集通道的基带数据及所述第三实时处理单元传输的第五至第八数据采集通道的基带数据，利用空间谱估计算法确定波达方向，并将第一至第四数据采集通道的基带数据传输至所述第三实时处理单元；

所述第三实时处理单元接收所述第二实时处理单元传输的第一至第四数据采集通道的基带数据、第五和第六数据采集通道的基带数据及所述第四实时处理单元传输的第七和第八数据采集通道的基带数据，得到八个数据采集通道的基带数据；

所述第四实时处理单元接收第七和第八数据采集通道的基带信号，在时域通过目标回波能量分布的上升沿和下降沿，计算信号时宽，利用快速傅里叶变化，计算信号频域频谱分布，估计信号频谱带宽，计算实测线性调频斜率，完成参数计算，并将第七和第八数据采集通道的基带数据传输至所述第三实时处理单元；

所述第一至第四实时处理单元完成数据的实时处理后，分别传输至第一至第四存储单元进行储存，所述第五实时处理单元控制所述开关矩阵，通过高速串行总线将所述第一至第四实时处理单元实时处理得到的数据上传至上位机。

4.如权利要求1所述的雷达多通道数据采集与实时处理装置，其特征在于，所述第一至第四实时处理单元中，相邻实时处理单元通过IFDL接口连接。

5.如权利要求1所述的雷达多通道数据采集与实时处理装置，其特征在于，所述时钟同步单元包括晶振、鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、分频器、时钟管理器及缓冲器，所述晶振、鉴相器、环路滤波器、压控振荡器依次连接，分频器分别连接鉴相器和压控振荡器，压控振荡器连接时钟管理器和缓冲器，所述晶振产生的时钟信号及所述压控振荡器的反馈信号经由所述分频器都输入至所述鉴相器，所述鉴相器将时钟信号和反馈信号的相位差转换为误差电压输出，所述环路滤波器滤除所述误差电压中的高频分量，所述压控振荡器受所述误差电压控制产生补偿相位，经由所述时钟管理器和缓冲器得到四路差分时钟信号，所述差分时钟信号作为所述模数转换器的采样时钟。