时间：2025-03-21 来源：FPGA_UCY 关于我们 0
本发明专利技术公开了一种基于FPGA的雷达的监控系统及监控方法，包括：FPGA数据处理模块，用于对串口单元接收的波形配置信息和网口单元接收的数据参数信息，进行数据包解码、波形数据处理和波形产生，并将波形配置信号及波形参数传输至底层驱动模块；其中，所述波形配置信息，用于解码主要数据包中包含的波形配置信息，所述波形配置信息包括：有效数据长度信息、周期分频信息、周期性使能信息、相应时间分频和端口信息；所述数据参数信息，有效数据长度信息范围内的具体参数值；适应位数较多、控制信号较为复杂的T/R组件的波形控制，对波形进行多方位监控；满足多种类接口、多脉宽、多周期的信号要求，满足多矩阵的测试项目要求。满足多矩阵的测试项目要求。满足多矩阵的测试项目要求。
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【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的雷达的监控系统及监控方法
[0001]本专利技术涉及自动化监控
，具体涉及一种基于FPGA的雷达的监控系统及监控方法。
技术介绍
[0002]在嵌入式及自动测试领域，尤其是T/R组件测试系统，其监控项目指标要求高、涉及仪器仪表多、用于监控的T/R组件复杂波形、用于仪表切换的开关通道路数多。
[0003]现有的仪器仪表监控技术，波形发生装置产生波形，会存在以下问题：
[0004]对于控制位数较多、控制信号较为复杂的T/R组件，所需要产生的波形控制，无法实时产生，往往需要二次开发，增加了不必要的开发成本，可移植性差。
[0005]对于所需要多脉冲触发的仪器仪表，传统波形发生装置只能在一定周期中固定地设置脉冲信号的数量和间隔，无法满足多种类接口、多脉宽、多周期的信号要求，可适用性差。
[0006]对于负责开关链路的开关矩阵，传统波形发生装置需要根据具体触发开关动作自行设计TTL控制信号，无法满足多项目，多矩阵的测试项目要求，可行性差。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种基于FPGA的雷达的监控系统及监控方法，解决以下技术问题：
[0008]现有的仪器仪表监控技术，波形发生装置产生波形，难以适应位数较多、控制信号较为复杂的T/R组件的波形控制，同时，难以满足多种类接口、多脉宽、多周期的信号要求。
[0009]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0010]一种基于FPGA的雷达的监控系统及监控方法，包括：
[0011]FPGA数据处理模块，用于对串口单元接收的波形配置信息和网口单元接收的数据参数信息，进行数据包解码、波形数据处理和波形产生，并将波形配置信号及波形参数传输至底层驱动模块；
[0012]其中，所述波形配置信息，用于解码主要数据包中包含的波形配置信息，所述波形配置信息包括：有效数据长度信息、周期分频信息、周期性使能信息、相应时间分频和端口信息；所述数据参数信息，为在有效数据长度信息范围内，每一单位时钟内的数字信息的具体参数值；
[0013]通讯及源模块，用于接收上位机传输的数据参数信息及波形配置信息，并将数据参数信息及波形配置信息传输至FPGA数据处理模块；为FPGA数据处理模块提供主时钟信号；
[0014]底层驱动模块，用于根据接收的波形配置信号及波形参数，产生并驱动相应接口输出。
[0015]作为本专利技术进一步的方案：FPGA数据处理模块包括：
[0016]数据包解码单元：用于将网口或串口发送的数据参数信息及波形配置信息解析为字节格式，并将解析后的数据参数信息及波形配置信息传输至波形产生单元；
[0017]波形数据处理单元：通过指定有效字节个数进行数据处理和筛选，将筛选的信号作为波形数据进行存储，并将所述波形数据传输至波形产生单元；
[0018]波形产生单元：通过所述波形数据和解析后的数据参数信息及波形配置信息，输出所需要波形。
[0019]作为本专利技术进一步的方案：所述通讯及源模块，包括：
[0020]串口单元及网口单元：用于接收波形配置信号，以字节形式传输；所述网口单元，接收上位机传输的波形数据信号，以字节形式传输。
[0021]时钟单元：所述时钟单元包括：外时钟和内时钟；所述外时钟，用于设备之间相位同步，所述内时钟产生40Mhz的主时钟，并为FPGA数据处理模块提供主时钟信号。
[0022]稳压单元：将供电电源电压，稳压到不同电压值给FPGA数据处理模块、通讯及源模块和底层驱动模块供电。
[0023]作为本专利技术进一步的方案：所述底层驱动模块，包括：
[0024]TTL开关驱动：产生开关矩阵控制信号，切换仪表的通道及相应的状态；
[0025]差分接口驱动：为给T/R组件提供SPI控制波形；
[0026]BNC接口驱动：BNC接口驱动连接到测试仪表，保证测试仪表的时钟同步。
[0027]一种基于FPGA的雷达的监控方法，其特征在于，包括：
[0028]通过任意波形发生器产生开关矩阵控制信号、TR时序控制信号和仪表周期触发信号，对仪器仪表进行监控。
[0029]作为本专利技术进一步的方案：所述任意波形发生器产生开关矩阵控制信号、TR时序控制信号和仪表周期触发信号，对仪器仪表进行监控，包括以下步骤：
[0030]S1：上位机发送数据参数信息及波形配置信息；
[0031]S2：对任意波形发生器产生开关矩阵控制信号、TR时序控制信号或仪表周期触发信号，提取波形配置参数并解码，得到波形配置信息；
[0032]S3：对无用的波形配置信息数据进行处理，确定约定校验位是否正确，并确定波形长度、波形长度是否循环和波形最小单位；
[0033]S4：对引脚存储的数据序号和全部波形打码的使能信号进行判别，产生波形数据，通过产生的开关矩阵控制信号、TR时序控制信号和仪表周期触发信号的波形数据，对仪器仪表进行监控。
[0034]作为本专利技术进一步的方案：所述步骤S1，包括以下步骤：
[0035]上位机发送约定好的一个字节长度的字头FF及字尾DD作为校验的标准，并约定每一帧的数据长度为N字节，作为后续数据包分解的依据判别。
[0036]作为本专利技术进一步的方案：所述步骤S2，包括以下步骤：
[0037]对任意波形发生器产生开关矩阵控制信号，提取波形配置参数并解码，得到波形配置信息，共有8*N位数据位，将其全部提取为X1
‑
X6，并按照命令字节X1存储到各个存储单元，X1
‑
X6为解码的波形配置信息；
[0038]其中，X1为命令字节；
[0039]X2和X3为有效数据的位数，X2为高8位，X3为低8位；
[0040]X4为周期性参数，根据X4确定是否周期产生波形；
[0041]X5和X6为最小单元时钟的分频系数，最小单元时钟的分频系数为波形产生的最小单元为主时钟除以其分频系数，X5为高8位，X6为低8位。
[0042]作为本专利技术进一步的方案：所述步骤S3中，确定波形长度、波形长度是否循环和波形最小单位，包括以下步骤：
[0043]根据有效数据的位数X2和X3确定波形配置信息中实际输出的波形长度；根据周期性参数X4确定波形长度是否在结束之后循环产生；根据最小单元时钟的分频系数X5和X6确定产生的波形最小单位。
[0044]作为本专利技术进一步的方案：所述步骤S4，包括以下步骤：
[0045]所述命令字节X1作为引脚存储的数据序号；
[0046]所述命令字节X1的指令作为全部波形打码的使能信号，进行判别，若X1为DD,则表示所有波形已经就位，开始产生波形数据。
[0047]本专利技术的有益效果：
[0048]本专利技术通过设置时钟单元，对外部时钟进行滤波后，作为FPGA芯片的主时钟；FPGA具有强大的并行处理能力被广泛应用，主要负责对串口和网口传输的数据
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的雷达的监控系统，其特征在于，包括：FPGA数据处理模块，用于对串口单元接收的波形配置信息和网口单元接收的数据参数信息，进行数据包解码、波形数据处理和波形产生，并将波形配置信号及波形参数传输至底层驱动模块；其中，所述波形配置信息，用于解码主要数据包中包含的波形配置信息，所述波形配置信息包括：有效数据长度信息、周期分频信息、周期性使能信息、相应时间分频和端口信息；所述数据参数信息，为在有效数据长度信息范围内，每一单位时钟内的数字信息的具体参数值；通讯及源模块，用于接收上位机传输的数据参数信息及波形配置信息，并将数据参数信息及波形配置信息传输至FPGA数据处理模块；为FPGA数据处理模块提供主时钟信号；底层驱动模块，用于根据接收的波形配置信号及波形参数，产生并驱动相应接口输出。2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的雷达的监控系统，其特征在于，FPGA数据处理模块包括：数据包解码单元：用于将网口或串口发送的数据参数信息及波形配置信息解析为字节格式，并将解析后的数据参数信息及波形配置信息传输至波形产生单元；波形数据处理单元：通过指定有效字节个数进行数据处理和筛选，将筛选的信号作为波形数据进行存储，并将所述波形数据传输至波形产生单元；波形产生单元：通过所述波形数据和解析后的数据参数信息及波形配置信息，输出所需要波形。
3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的雷达的监控系统，其特征在于，所述通讯及源模块，包括：串口单元及网口单元：用于接收波形配置信号，以字节形式传输；所述网口单元，接收上位机传输的波形数据信号，以字节形式传输。时钟单元：所述时钟单元包括：外时钟和内时钟；所述外时钟，用于设备之间相位同步，所述内时钟产生40Mhz的主时钟，并为FPGA数据处理模块提供主时钟信号。稳压单元：将供电电源电压，稳压到不同电压值给FPGA数据处理模块、通讯及源模块和底层驱动模块供电。4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的雷达的监控系统，其特征在于，所述底层驱动模块，包括：TTL开关驱动：产生开关矩阵控制信号，切换仪表的通道及相应的状态；差分接口驱动：为给T/R组件提供SPI控制波形；BNC接口驱动：BNC接口驱动连接到测试仪表，保证测试仪表的时钟同步。5.一种基于FPGA的雷达的监控方法，其特征在于，包括：通过任意波形发生器产生开关矩阵控制信号、TR时序控制信号和仪表周期触发信号，对仪器仪表进行监控。6.根据权利要求5所述的一种基于FPG...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅丽娟，王晓艳，李朋，史毅仁，李敏杰，张阳，奚陨，
申请(专利权)人：四创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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