[发明专利]一种可重构的相位一致性阵列发射系统

权利要求书

1.一种可重构的相位一致性阵列发射系统，其特征在于，包括一块主控制板卡和多块发射板卡，通过一块主控板卡实现对所有发射板卡的控制；其中，每块发射板卡搭载多片DAC芯片，DAC的数据线和时钟信号线在每一块发射板卡中布局布线采用等长线结构，其中一块DAC设为主芯片，其余DAC设为从芯片，将主芯片的synq_out管脚接到所有的从芯片的synq_in管脚，连线保证等长布线；

通过写寄存器配置各个DAC芯片，将主芯片设置为主芯片模式，其他的工作状态设置好后，将其他的从芯片设置为从芯片模式，每一片DAC的编程逻辑中都加入一个寄存器作为数据同步调制以及编解码指令，当接收这个指令时，数据才进入到调制以及编解码模块中；最终还有一个寄存器作为同步发射指令，当接收到这个指令时，所有的DAC同步发射数据；

所述主控板卡包括参数配置模块、自主认知模块和多制式波束形成权值计算模块；具体地，参数配置模块包括如下功能：

将各通道幅度和相位校正值下发到校准模块；

选择载波通道数；

选择各个载波通道调制模式；

控制调制信号带宽；

配置各通道频率；

配置各个DDS的初始相位字；

配置多片DAC的同步；

自主认知模块通过查询路由信息确定当前工作节点的数量和位置信息，并自主判断发射模式，当需要更改发射模式时，给多制式波束形成权值计算模块发送模式切换指令，从而切换发射模式，并计算相应的波束形成幅度加权值和相位加权值，将幅度加权值送到波束形成模块中的幅度调节模块中，将相位加权值送到波束形成模块中的相位累加字形成模块中；多制式波束形成权值计算模块可实现三种发射模式，分别是单波束发射模式、多波束发射模式和抗截获发射模式；

发射板卡包括发射数据处理模块、编码模块、调制模块、波束形成模块、上变频模块、多路数模转换模块以及同步控制模块；其中，发射数据处理模块是将数字信号进行缓存，并对信号进行组帧操作，帧结构分为三个部分，第一部分用来存储传输的数据，第二部分用来表明帧的功能，第三部分用来表明帧作用的通道，数据组帧后会进行编码；编码模块将发射数据处理模块的数据进行双二进制Turbo码编码，双二进制Turbo码与传统Turbo码的区别是增加了二进制映射转换模块，并且分量编码器的输入信息从一比特变为两比特，信号编码后进入调制模块；调制模块可通过参数配置模块进行调制模式选择和信号带宽控制，调制模式包括QPSK调制、BPSK调制和单载波模式，信号条之后进入多制式波束形成权值计算模块；所述波束形成模块依次通过波形校准、频率控制字形成、相位累加字形成、DDS配置和幅度调节，完成波束形成，经过幅度调节后的数据进入上变频模块；上变频模块通过多路DDS经过并串转换实现上变频，数据上变频后进入数模转换模块；多路数模转换模块共搭载16片数模转换器，多路数模转换器在设计上保证时钟同频同源，通过主控板卡配置16片数模转换器的寄存器，配置MU控制器、SYNC同步控制器和RX控制器，将第一片数模转换器设置为主片，其他的数模转换器设置为从片，每一个数模的控制器全部配置成功进入工作转态；同步控制模块对发射数据处理模块、编码模块、调制模块、波束形成模块、上变频模块和数模转换模块进行同步启动控制，并对每一路数模转换器进行控制，对DAC的同步控制首先进行软复位，然后设置好时钟信号，再配置MU控制器、SYNC控制器和RX控制器。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述波束形成模块中包括校准模块、频率控制字形成模块、相位累加字形成模块、DDS模块和幅度调节模块，其中校准模块的作用是对多片DAC芯片进行相位同步校正，从而保证多片DAC芯片在开机启动工作后的相位一致；DDS模块的配置分为频率控制字和相位累加字，DDS的相位累加字包括校准模块的通道相位一致性校准值、参数配置模块发来的各个DDS的初始相位控制字的值和QPSK调制的角度值，将这三部分的数值进行相加处理后配置给DDS的相位累加字；幅度调节模块的数值由通道幅度一致性校准值和波束形成权值计算模块的幅度加权值组成，通过幅度调节模块对每一路发射信号进行幅度加权处理，调制后的信号进入相位累加字形成模块中；相位累加字形成模块包括调制后的数据、参数配置模块下发的各DDS初始相位字控制和校准模块发出的通道相位一致性参数，相位累加字作为DDS模块的相位累加字进行输出，输出到幅度调节模块；幅度调节模块的参数由校准模块和多制式波束形成权值计算模块联合控制。