[发明专利]中频信号处理单元及具有其的数字相控阵雷达

说明书

本发明公开了一种中频信号处理单元及具有其的数字相控阵雷达，中频信号处理单元包括第一FMC子板、第二FMC子板和载板；第一FMC子板上设置有第一HPC连接器插头，第二FMC子板上设置有第二HPC连接器插头，载板上设置有与第一HPC连接器插头相对应的第一HPC连接器插座、以及与第二HPC连接器插头相对应的第二HPC连接器插座；第一FMC子板上设置有ADC模块，ADC模块包括N片多通道的ADC芯片；第二FMC子板上设置有DAC模块，DAC模块包括N片多通道的DAC芯片；载板上设置有FPGA模块和时钟模块，FPGA模块分别与ADC模块和DAC模块电性连接，时钟模块分别与ADC模块、FPGA模块以及DAC模块电性连接。根据本发明的中频信号处理单元，能够实现多通道数据的同步传输，集成度高且易于扩展。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其是涉及一种中频信号处理单元及具有其的数字相控阵雷达。

背景技术

由于数字相控阵雷达在基带上保留了天线阵列单元信号的全部信息，因而数字相控阵雷达可以采用先进的数字信号处理技术对天线阵列信号进行处理，实现数字波束形成、目标跟踪以及空间干扰信号置零。而中频信号处理单元是数字相控阵雷达的核心模块之一，它的主要作用是：在雷达发射信号时，通过模拟/数字转换方式生成预置相位和幅度的中频信号，然后传送至雷达的射频收发(T/R)模块上进行变频和功率放大；在雷达接收信号时，对来自射频收发(T/R)模块的中频模拟信号进行模拟/数字转换，并做幅度、相位校正以后，将数据发送给雷达信号处理机。

随着需要处理的中频信号的带宽越来越宽，数字相控阵雷达对中频信号处理单元的ADC(模数转换器)和DAC(数模转换器)的信号采集速度和精度指标均提出了更高的要求。此外，中频信号处理单元还应具有多通道数据同步的能力、运算密集的实时信号的处理功能、大容量的数据缓存、以及高速的数据输入/输出功能。目前的中频信号处理单元，多采用单通道或双通道的ADC和DAC，不利于系统小型化和集成化；且ADC和DAC芯片的采样率较低，精度仅为12位或14位；同时，信号处理芯片的运算能力较弱，数据缓存较小。因此，当前的中频信号处理单元难以完成多通道、高数据率、运算密集的数字相控阵雷达信号处理任务。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种中频信号处理单元，集成度较高且易于扩展，并且能够实现多通道数据的同步传输。

本发明还提出了一种具有上述中频信号处理单元的数字相控阵雷达。

第一方面，根据本发明实施例的中频信号处理单元，包括：第一FMC子板，设置有第一HPC连接器插头；ADC模块，设置于所述第一FMC子板上，所述ADC模块包括N片多通道的ADC芯片；第二FMC子板，设置有第二HPC连接器插头；DAC模块，设置于所述第二FMC子板上，所述DAC模块包括N片多通道的DAC芯片；载板，设置有与所述第一HPC连接器插头相对应的第一HPC连接器插座、以及与所述第二HPC连接器插头相对应的第二HPC连接器插座；FPGA模块，设置于所述载板上，所述FPGA模块分别与所述ADC模块和所述DAC模块电性连接；时钟模块，设置于所述载板上，所述时钟模块分别与所述ADC模块、所述FPGA模块以及所述DAC模块电性连接，所述时钟模块用于提供时钟信号和同步信号；其中，当雷达接收信号时，所述ADC模块用于将所述雷达的射频T/R模块所发出的模拟信号转换为数字信号，并传递给所述FPGA模块，所述FPGA模块对所述数字信号进行幅度、相位校正后，传递给雷达信号处理机；当所述雷达发射信号时，所述FPGA模块根据所述雷达信号处理机所发送的信号，控制所述DAC模块生成相应的模拟信号，并传递给所述射频T/R模块；所述N为大于1的正整数。