[发明专利]一种多模块综合实现天线阵列参数快速切换的方法

说明书

本发明公开了一种多模块综合实现天线阵列参数快速切换的方法，属于微波暗室仿真天线阵列控制领域，所述的天线阵列参数快速切换的方法包括以下步骤，步骤一，PCIe高速通信模块接受仿真实验控制台的天线控制参数；步骤二、多路光纤高速通信模块降步骤一种的天线控制参数并行发送给大规模译码及并行设置输出模块；步骤三：大规模译码及并行设置输出模块将天线控制参数传输给相应的天线组。本发明解决了传统天线阵列控制参数切换时间长的问题。

技术领域

本发明属于微波暗室仿真天线阵列控制领域，更具体的说涉及一种多模块综合实现天线阵列参数快速切换的方法。

背景技术

微波暗室目前是制导系统研制体系中的重要组成部分，其以半实物仿真的方式构建了考评制导系统性能指标的体系，可以高效、灵活、重复的对制导系统的性能指标进行测试和评估，解决了外场实际测试的费用高昂、试验条件难以满足等问题。

射频仿真机与仿真实验控制台根据被测导引头所需测试的性能指标构建虚拟的仿真电磁环境，通过一系列公式计算得到相关控制参数，然后途经校准系统下发给转台控制机，操纵转台来控制被测导引头的指向。同时，控制参数途经角度控制机、目标及环境模拟器等下发给馈电系统，由馈电系统控制天线阵列生成虚拟目标的电磁特性。天线阵列的基本单元是三元组天线，操作人员可以根据“幅度重心公式”通过控制电磁信号的幅度、相位以及切换天线开关等操作，实现基于三元组天线的等效辐射中心。多组三元组天线构成整个天线阵列，最终实现虚拟目标的等效电磁辐射特性的生成，供导引头接收、测试使用。

如图1所示传统的天线阵列控制参数需要途经多个中间设备才传到馈电系统，设备之间常用网络接口进行数据通信，并且在馈电系统上，使用“逐个天线扫描”的方式完成所有天线的参数设置。可以看出，传统的天线参数设置方式在数据传输途径上较远，传输路径延时很大；在最末级的参数设置上，用“逐个扫描”的方式把所有天线参数轮置一遍的时间也很长，这样，将一组天线参数完全切换至另一组新的天线参数的时间就很长，也就是说，虚拟目标从一个状态变到另一个状态的时间也就很长。在早期仿真精度要求不高时，传统方式的切换时间可以满足要求，但随着制导系统的技术发展，仿真精度开始逐步提高要求，需要天线参数切换的时间间隔越来越小，传统的方式在切换时间上无法满足要求，因此仿真系统迫切需要在天线参数快速设置方面进行提升。

发明内容

本发明针对在微波暗室仿真体系中日益增长的天线阵列参数快速切换的需求，提出了一种多模块综合实现的天线阵列参数快速切换的方法，采用多个高速通信模块以及大规模高速译码-设置模块，综合后可以将仿真实验控制台计算出的天线参数快速传输并采用并行方式一次性的设置到阵列中的所有天线，可以跟随系统高速切换天线状态也即虚拟目标电磁状态。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现的：

所述的装置包括仿真实验控制台、PCIe接收模块、光纤发送模块、大规模译码及并行设置模块、天线阵列；

所述多的仿真实验控制台通过PCIe3.0总线与PCIe接收模块连接，PCIe接收模块通过与光纤发送模块连接；仿真实验控制台将角度控制机及目标环境模拟器整合在一起，由仿真实验控制台完成全部的实时天线参数计算，并将天线参数数据送入PCIe接收模块，PCIe接收模块在将数据分发给不同的光纤发送模块；

光纤发送模块通过光纤与大规模译码及并行设置模块连接，每个光纤模块接收本组所有天线的参数，然后送至后级的大规模译码及并行设置模块；

大规模译码及并行设置模块分别与对应的天线组连接，大规模译码及并行设置模块经过串并转换，将串行光纤数据转换成并行参数，然后进行大规模译码，快速得到各个天线的并行控制参数，最后同时将所有控制参数并行设置给天线阵列。

优选地，所述的PCIe接收模块、光纤发送模块设置于同一片FPGA内，并靠近仿真控制台安装，大规模译码及并行设置模块靠近天线阵列前安装。