一种信号采集设备及其采集方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111413675A(43)申请公布日2020.07.14(21)申请号202010279032.5(22)申请日2020.04.10(71)申请人扬州宇安电子科技有限公司地址225000江苏省扬州市广陵区文昌东路15号江广智慧城东苑四号楼(72)发明人徐冬亮朱文明(74)专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司32102代理人陈栋智(51)Int.Cl.G01S7/28(2006.01)G01S7/40(2006.01)G04R20/02(2013.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种信号采集设备及其采集方法(57)摘要本发明公开了一种信号采集设备，包括：接收天线，用以接收外部0.2-18GHz的射频信号；微波单元，用以配合调整衰减量，确保只侦收有效频段内的射频信号；信号采集板，用以实现对通过门限的射频信号进行快速检测，并通过FPGA进行参数解算，完成对输入信号的载频、脉冲宽度、幅度、到达时间、到达方位各参数的测量、处理，形成脉冲描述字；GPS单元，用以配合信号采集板对需要存储的射频信号加上时间戳；计算机，用以控制需要存储的射频信号，并控制上述各单元配合工作，同时还存储射频信号，本发明可实时纪录下雷达脉冲的频率、脉宽以及脉内信息；针对雷达特性占空比小的特点，利用门限触发采集，大大减小数据量。CN111413675ACN111413675A权利要求书1/2页1.一种信号采集方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）通过计算机对信号采集板进行配置，确定需要存储的信号；步骤2）控制信号采集板对所有触发数字门限的信号进行快速检测和存储；步骤3）对存储的数据和检测的数据加上时间戳后存储在硬盘中。2.根据权利要求1所述的一种信号采集方法，其特征在于，步骤2）具体包括：步骤2-1）选择射频信号在0.2-18GHz的接受天线，将其接收到的信号发送给微波单元；步骤2-2）通过微波单元配合接受天线调整衰减量，确保只侦收有效频段内的射频信号；步骤2-3）通过信号采集板实现对门限信号进行快速检测，并通过FPGA进行参数解算，完成对输入信号的载频、脉冲宽度、幅度、到达时间、到达方位各参数的测量、处理，形成脉冲描述字；步骤2-4）将上述脉冲描述字缓存QDR单元，同时FPGA内部配置有用GPS授时单元进行校正的时钟电路，为每个脉冲描述字添加上时间戳；步骤2-5）将上述添加了时间戳的脉冲描述字发送给计算机。3.根据权利要求2所述的一种信号采集方法，其特征在于，步骤2）过程中信号采集板还可对微波单元进行增益、频合等进行控制。4.根据权利要求3所述的一种信号采集方法，其特征在于，步骤2-3）中通过信号采集板对门限信号进行数字信道化、幅度相位计算以及频率测量，具体为：首先对采集信号做数字信道化，在信道化过程中，信号分成512个信道，每个信道带宽40MHz；选择其中一路采集数据作为信道监测，信道监测使用平滑门限检测或者小波变换方法检测，如果有信道过门限，让开信号的上升沿后，对应信道的信道监测通知各信号选取部件选择对应的信道，送往下一级相位计算；且上述信道化过程提高了一倍的采样率，实际的采样率为20MHz；信号经过信道化后，生成了正交信号，该信号通过Cordic计算即可获得相位和幅度信息；在完成信号的相位计算后，同过对瞬时相位求导数，即可计算出瞬时频率。5.一种信号采集设备，其特征在于，包括：接收天线，用以接收外部0.2-18GHz的射频信号；微波单元，用以配合调整衰减量，确保只侦收有效频段内的射频信号；信号采集板，用以实现对通过门限的射频信号进行快速检测，并通过FPGA进行参数解算，完成对输入信号的载频、脉冲宽度、幅度、到达时间、到达方位各参数的测量、处理，形成脉冲描述字；GPS单元，用以配合信号采集板对需要存储的射频信号加上时间戳；计算机，用以控制需要存储的射频信号，并控制上述各单元配合工作，同时还存储射频信号。6.根据权利要求5所述的一种信号采集设备，其特征在于，所述微波单元由限幅器、开关滤波器组、放大器、衰减器组成，其中滤波器用以针对不同波段雷达，在复杂电磁环境下可只侦收有效频段内的射频信号，衰减器为63dB衰减器，可有效抑制外部无效信号对信号采集板数字门限的误触发，避免参数太多无用数据。7.根据权利要求5所述的一种信号采集设备，其特征在于，所述信号采集板包括30GSps采样速率的ADC采样芯片、FPGA，可对过门限信号进行快速检测，并通过FPGA进行参2CN111413675A权利要求书2/2页数解算，完成对输入信号的载频、脉冲宽度、幅度、到达时间、到达方位各参数的测量、处理，形成脉冲描述字，缓存至QDR单元，同时FPGA内部配置有用GPS单元进行校正的时钟电