[发明专利]回波信号采集装置

说明书

本发明提供回波信号采集装置，包括混频器和滤波器，其中混频器与滤波器电性连接，还包括信号采集模块和信号发送模块；所述信号采集模块包含有差分放大器、A/D转换器、时钟发生器和FPGA控制器，所述差分放大器与所述滤波器电性连接，所述差分放大器与所述A/D转换器电性连接，所述A/D转换器与所述时钟发生器双向电性连接，所述时钟发生器与所述FPGA控制器电性连接。本发明中，通过设置A/D转换器和时钟发生器对信号进行采集，大大提高系统信噪比，同时A/D转换器和时钟发生器的设置可提高信号采集的稳定性和抗频率混叠性能，能还原回波信号的全部信息；减少了系统复杂度，提高系统的稳定性和抗干扰性。

技术领域

本发明涉及回波信号领域，尤其涉及回波信号采集装置。

背景技术

回波，是指通过不同于正常路径的其他途径而到达给定点上的信号。在该点上，此信号有足够的大小和时延，以致可觉察出它与由正常路径传送来的信号有区别。回波产生是由于信号经反射物反射后，被反射物吸收一部分能量，产生了具有衰减延迟的原信号，叠加上原信号形成。

现有技术存在以下缺陷：

（1）采样率低，采样系统的稳定性较差，同时干扰性较大；

（2）信噪比较差；采样容易造成频率混叠，对信号处理器的滤波过渡带要求较高，不易实现；

（3）速度分辨率和空间分辨率矛盾的问题难以解决。

发明内容

本发明的目的在于提供回波信号采集装置，以解决上述技术问题。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：回波信号采集装置，包括混频器和滤波器，其中混频器与滤波器电性连接，其特征在于：还包括信号采集模块和信号发送模块；

所述信号采集模块包含有差分放大器、A/D转换器、时钟发生器和FPGA控制器，所述差分放大器与所述滤波器电性连接，所述差分放大器与所述A/D转换器电性连接，所述A/D转换器与所述时钟发生器双向电性连接，所述时钟发生器与所述FPGA控制器电性连接；

所述信号发送模块包含有中央处理器和至少一个外设驱动，所述中央处理器与所述FPGA控制器双向电性连接，所述中央处理器输出伪随机码序列并发送到所述外设驱动。

优选的，所述FPGA控制器的工作步骤包含有傅里叶变换和频谱运算，具体为：将零中频回波信号进行快速傅里叶变换，然后与发射信号的频谱相乘，然后再进行逆傅里叶变换得出调频信号。

优选的，所述A/D转换器的型号为MXT2162/64。

优选的，所述时钟发生器为AD9516-3时钟芯片。

优选的，所述FPGA控制器的型号为XC7K325T。

优选的，所述滤波器为环路滤波器。

与相关技术相比较，本发明提供的回波信号采集装置具有如下有益效果：

本发明提供回波信号采集装置，通过设置A/D转换器和时钟发生器对信号进行采集，大大提高系统信噪比，同时A/D转换器和时钟发生器的设置可提高信号采集的稳定性和抗频率混叠性能，能还原回波信号的全部信息；减少了系统复杂度，提高系统的稳定性和抗干扰性，其次，通过将零中频回波信号进行快速傅里叶变换，然后与发射信号的频谱相乘，然后再进行逆傅里叶变换从而得出调频信号，通过在频域上对信号进行处理，解决了早期雷达中使用全通移相网络、压控振荡器或色散延迟线的方法产生的缺陷，提高了系统测速范围、时间分辨率和空间分辨率，提高FPGA的设计制造工艺水平，使用FPGA来实现各种雷达信号处理算法乃至整个雷达信号处理系统成为了一种数字信号处理的发展趋势，对信号处理更加稳定和便捷。

附图说明

图1为本发明回波信号采集装置的结构框图；