一种落石监测雷达高速信号处理装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115825951A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211424768.2G05B19/042(2006.01)(22)申请日2022.11.14(71)申请人华能澜沧江水电股份有限公司地址650000云南省昆明市官渡区世纪城中路1号申请人中安国泰（北京）科技发展有限公司(72)发明人詹维勇高芝国任贵文高畅彬彭李杨己能李佳昌西红斌杨晓琳秦宏楠(74)专利代理机构成都众恒智合专利代理事务所(普通合伙)51239专利代理师刘沁(51)Int.Cl.G01S13/88(2006.01)G01S7/41(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种落石监测雷达高速信号处理装置(57)摘要本发明公开了一种落石监测雷达高速信号处理装置，涉及地质灾害安全监测预警技术领域，包括电源系统、SDRAM系统、中频信号采集存储系统、千兆以太网接口，和以FPGA为核心处理单元并结合ARM内核构建的控制及信号处理单元；控制及信号处理单元用于实现相控阵雷达的参数设置及命令下载、数据存储、读取及数据处理；SDRAM系统用于存储实时处理的雷达数据和视频数据；中频信号采集存储系统用于采集和存储中频相控阵雷达监测回波数据；电源系统用于为控制及信号处理单元、SDRAM系统、中频信号采集存储系统和千兆以太网接口提供电源。本发明以FPGA硬件为核心处理单元，结合ARM内核实现了雷达数据处理算法的高效运算，提高了落石预警响应速度。CN115825951ACN115825951A权利要求书1/1页1.一种落石监测雷达高速信号处理装置，其特征在于，包括电源系统、SDRAM系统、中频信号采集存储系统、千兆以太网接口，和以FPGA为核心处理单元并结合ARM内核构建的控制及信号处理单元；所述控制及信号处理单元用于实现相控阵雷达的参数设置及命令下载、数据存储、读取及数据处理；所述SDRAM系统用于存储实时处理的雷达数据和视频数据；所述中频信号采集存储系统用于采集和存储中频相控阵雷达监测回波数据；所述千兆以太网接口用于实时传输中频相控阵雷达监测回波数据和视频监测数据；所述电源系统用于为所述控制及信号处理单元、SDRAM系统、中频信号采集存储系统和千兆以太网接口提供电源。2.根据权利要求1所述的高速信号处理装置，其特征在于，所述电源系统包括DC‑DC芯片和LDO芯片；所述DC‑DC芯片的输入电源电压为5V，输出电源电压包括1.0V、1.35V、1.8V和3.3V；所述LDO芯片的输入电源电压为5V，输出电源电压包括3.3V。3.根据权利要求2所述的高速信号处理装置，其特征在于，所述DC‑DC芯片和LDO芯片的型号分别为EA3059和SPX3819M5‑3‑3。4.根据权利要求3所述的高速信号处理装置，其特征在于，所述SDRAM系统包括两片4GbitDDR3内存，型号均为NT5CB256M16EP‑DI。5.根据权利要求4所述的高速信号处理装置，其特征在于，所述中频信号采集存储系统在接收同步触发后，利用ADC采集中频相控阵雷达监测回波数据，并存储于Flash中，通过千兆以太网接口将中频相控阵雷达监测回波数据读取到计算机硬盘中，以便进行雷达回波信号的后处理。6.根据权利要求5所述的高速信号处理装置，其特征在于，所述千兆以太网接口的型号为YT8521S。7.根据权利要求6所述的高速信号处理装置，其特征在于，所述控制及信号处理单元的控制单元以FPGA为硬件平台，并包括ADC中频采集存储板和DAC基带信号板，其控制软件采用phtony软件开发，实现人机交互的界面设计，与ADC中频采集存储板直接通信。8.根据权利要求7所述的高速信号处理装置，其特征在于，所述ADC中频采集存储板利用网口接收控制及信号处理单元控制指令，实现参数设置和命令下载的人机交互，并将命令参数通过串口传送到DAC基带信号板。9.根据权利要求8所述的高速信号处理装置，其特征在于，所述控制及信号处理单元的控制单元用于将系统通过网口发送线性调频控制命令，对命令参数进行解析，形成系统控制参数，并将依据系统控制参数计算用户需求的波形发送给线性调频模块，按用户指令设定收发系统的控制参数，将系统故障的报警信息通过千兆以太网接口发送给上位机。10.根据权利要求9所述的高速信号处理装置，其特征在于，所述控制及信号处理单元的控制单元还用于对中频信号采集存储系统进行操作，擦除原有数据，存储新采样数据，并将采集存储的数据读取到计算机硬盘中，按数据格式读取并画出波形。2CN115825951A说明书1/3页一种落石监测雷达高速信号处理装置技术领域[0001]本发明涉及地质灾害安全监测预警技术领域，具体而言，涉及一种落石监测雷达高速信号处理装置。