[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

说明书

本发明公开了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，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，所述方法包括1）FPGA控制AD9361初始化；2）AD9361双通道定频、宽带扫频采集；3）采集数据进行多通道分配；4）采集数据的FFT处理；5）8通道数据异步存储传输；6）FPGA板温控保护处理；7）采集数据的千兆网传输。这种装置成本低、易于实现、实时性好，通用性强，操作简单。这种方法可以对70MHZ到6GHZ无线信号定频采集、对无人机常用图传及遥控信号的频段进行快速扫频采集、对采集的大规模实时数据进行存储及8通道异步同时读写。

技术领域

本发明涉及无线电技术领域，尤其涉及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。

背景技术

目前针对无人机图传及遥控信号的采集主要采取的装置是由Xilinx公司的Zedboard开发板，以及ADI公司的AD9361子板组成，其中Zedboard开发板内部主要由ZYNQ系列的FPGA芯片，千兆网口芯片，DDR内存条、串口芯片等组成。开发步骤主要是PC端通过串口发送AD9361芯片的寄存器至ZYNQ的PS端，随后PS端通过AXI时序将数据传输至PL端，PL端通过FMC接口，采用SPI时序将寄存器配置至AD9361芯片中，实现了数据采集，采集的数据由AD9361子板通过FMC接口传输至ZYNQ的PL端，PL端通过AXI时序传输到PS端，PS端将数据写入到Zedbaord上的DDR内存中并继续由PS端读出，PS端读出的数据再通过Zedboard板上的千兆网口传输至PC端，完成整个数据的采集、存储、传输。

对于以上方法，从系统移植问题来说，该方法只限于ZYNQ型号等集成了ARM系列的芯片，对于纯逻辑常规FPGA无法移植；从逻辑资源及人力成本来说，ZYNQ内部逻辑资源以及PL端IO不是太充足，且开发人员要求高，既要对ARM操作熟悉，也要对FPGA操作熟悉，成本相对来说较高；从整个系统运行速度来说，该方式通过PS端将PL端数据存入DDR，并由PS端读出，需要FPGA与ARM协同处理，对比纯逻辑FPGA使用全并行的方式采集、存储、传输数据，ZYNQ开发方式速度相对于来说较慢；对于扫频方式来说，常用的PS端控制PL端，再由PL端控制AD9361扫频方式速度不是太快；对于存储方式来说，单通道存储并读写方式，对于多个通道数据要同时存储且读出的要求不是容易满足，实时性相对于来说较低，故而需要一种新型的采集、存储、传输方式解决该方式的不足。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供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。这种装置成本低、易于实现、实时性好，通用性强，操作简单。这种方法可以对70MHZ到6GHZ无线信号定频采集、对无人机常用图传及遥控信号的频段进行快速扫频采集、对采集的大规模实时数据进行存储及8通道异步同时读写。

实现本发明目的的技术方案是：

一种无人机图传及遥控信号的快速通用采集装置，与现有技术不同的是，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，FPGA板控制千兆网口扩展板对采集数据打包上传，FPGA控制串口并对串口协议解析达到控制整个装置的目的。

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AD9361子板为ADI公司评估板。

使用上述无人机图传及遥控信号的快速通用采集装置的采集方法，包括如下步骤：