[发明专利]一种无人机图传及遥控信号的快速通用采集装置及采集方法

权利要求书

1.一种无人机图传及遥控信号的快速通用采集方法，其特征是，包括无人机图传及遥控信号的快速通用采集装置，所述装置包括FPGA板和与FPGA板通过FMC连接方式连接的AD9361子板及与FPGA板通过IO双向连接方式连接的千兆网口扩展板，其中FPGA板通过串口外接PC端，所述FPGA板采用黑金开发板AX7325，其内部集成有XC7K325TIFFG900的FPGA、DDR3内存条、FMC扩展接口、串口和温度传感器LM75，所述千兆网口扩展板为黑金千兆网口扩展板，所述方法包括如下步骤：

1）FPGA控制AD9361初始化：FPGA控制SPI时序对射频捷变收发器AD9361配置相关寄存器使其初始化，寄存器见官方手册AD9361_Register_Map_Reference_Manual_UG-671；

2）AD9361双通道定频、宽带扫频采集：PC端通过串口命令控制FPGA进入双通道扫频模式，FPGA控制由Vivado的IP核产生的ROM模块，内部存有AD9361频率寄存器信息，进行快速循环读取，并通过SPI时序对AD9361进行配置，对2.3GHZ-2.5GHZ、5.7GHZ-5.9GHZ频段快速扫频采集，若PC端通过串口发送相应频率的寄存器，再把该寄存器由FPGA通过SPI时序写入AD9361芯片中，即可对AD9361进行双通道定频采集；

3）采集数据进行多通道分配：射频捷变收发器AD9361扫频或定频采集数据，分别为通道1的I路、通道1的Q路、通道2的I路、通道2的Q路，以及对通道1与通道2的IQ两路数据整合,I为低位，Q为高位，凑齐6路数据；

4）采集数据的FFT处理：FPGA将通道1与通道2的IQ两路整合数据分支路进行FFT处理，采用Xilinx的IP实现，故数据通道分为8路，分别是步骤3）所述的6路及本步骤产生的2路；

5）8通道数据异步存储传输：FPGA控制DDR3内存条对8通道数据进行异步快速存储并异步快速输出；

6）FPGA板温控保护处理：PC端通过串口发送命令对FPGA板上的风扇进行控制，通过FPGA板上的LM75对当前温度采集，依据当前温度值，对FPGA板实时相应控制，包括对风扇自动控制、风扇常开、风扇常关；

7）采集数据的千兆网传输：PC端通过串口发送命令对步骤5）所述的8通道数据进行选择性传输至千兆网口板，千兆网口板对该数据进行打包处理，每一包数据为640byte，采用UDP协议方式发送至PC端，完成对整个无人机图传及遥控信号的采集、存储、传输。