專利名稱：：多普勒雷達(dá)多接收站同步設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種基于GPS的多接收站雷達(dá)時間同步器，尤其涉及一種多普勒雷達(dá)多接收站同步設(shè)備。
背景技術(shù)：
：在現(xiàn)有技術(shù)中沒有多接收站多普勒雷達(dá)在不同地點(diǎn)、同步時間，在不同站產(chǎn)生同頻率同相位的PRF同步信號。
發(fā)明內(nèi)容1、所要解決的技術(shù)問題針對以上所述的問題，本發(fā)明所提供一套采用GPS同步技術(shù)，以計算機(jī)插卡的形式實(shí)現(xiàn)功能的時間同步系統(tǒng)，為雷達(dá)的單接收站提供和主站頻率相同、相位同步的PRF信號。2、技術(shù)方案本發(fā)明包括一塊主站時間同步卡、兩塊單收站時間同步卡和三臺GPS時間碼及頻率發(fā)生器。在主站時間同步卡的FPGA芯片中預(yù)先把各種模式下每個仰角對應(yīng)的PRF數(shù)據(jù)存儲在相應(yīng)的ROM里，根據(jù)體掃模式和主雷達(dá)提供的仰角信息調(diào)用ROM的數(shù)據(jù)，在每一個徑向起始產(chǎn)生一個中斷，且暫存此時刻的方位、仰角、GPS的時間碼及雷達(dá)工作狀態(tài)信息，以備中斷處理程序讀取。主站數(shù)據(jù)處理接收到中斷時刻的信息后，通過網(wǎng)絡(luò)傳送給單收站的數(shù)據(jù)處理，然后根據(jù)模式、仰角、GPS時間碼計算下一個徑向脈沖起始的時刻，并把信息打包成與主站相同的格式寫給單收站時間同步卡，單收站時間同步卡把從數(shù)據(jù)處理來的時間信息和GPS送來的時間信息比對，一旦相等"即下一個徑向起始時刻到來"便產(chǎn)生一個START信號，再結(jié)合收到的模式、仰角及工作狀態(tài)信息產(chǎn)生與主站同步的主脈沖信號。開機(jī)時由主站數(shù)據(jù)處理向主站時間同步卡置modell、mode21、mode31體掃工作模式中的一種。主站時間同步卡和單收站時間同步卡的核心處理器件采用了可編程邏輯陣列FPGA:XC2V1000-5FG256。3、有益效果本發(fā)明利用常用的GPS和計算機(jī)結(jié)合的計算機(jī)插卡完成多接收站的時間同步，成本小，精度高，加裝方便。圖l為本發(fā)明的原理框具體實(shí)施例方式多普勒雷達(dá)多接收站同步設(shè)備釆用一個有發(fā)射機(jī)的傳統(tǒng)多普勒氣象雷達(dá)，同時在該雷達(dá)的周圍較遠(yuǎn)的地方配置一個或多個無源接收站，從而確保對空間的任一分辨單元，可以有多個接收站同時接收其多普勒信號，再通過一定的數(shù)學(xué)算法，即可在短時間內(nèi)獲取監(jiān)視空域的三維風(fēng)矢量。同步設(shè)備的主要作用就是為無源接收站提供與主站同步的PRF、10MHz基準(zhǔn)信號。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。表1為本發(fā)明系統(tǒng)組成表；表2至表5為本發(fā)明中主雷達(dá)體掃工作模式及每種仰角的工作方式；表6為本發(fā)明中本系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理的接口格式。表1發(fā)明系統(tǒng)組成<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表2體掃模式mode31<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4體掃模式model1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注1.CS:ContiguousSurveillance(連續(xù)監(jiān)視)2.CD:ContiguousDoppler(連續(xù)多普勒)表5PRF周期數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表6送主站數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)格式<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>圖l，多普勒雷達(dá)多接收站同步設(shè)備包括一塊主站時間同步卡、兩塊單收站時間同步卡和三臺GPS時間碼及頻率發(fā)生器(見表1)。開機(jī)時由主站數(shù)據(jù)處理向主站時間同步卡置modell、mode21、mode31體掃工作模式(見表2表5)中的一種。在主站時間同步卡的FPGA芯片中預(yù)先把各種模式下每個仰角對應(yīng)的PRF數(shù)據(jù)存儲在相應(yīng)的R0M里，根據(jù)體掃模式和主雷達(dá)提供的仰角信息調(diào)用ROM的數(shù)據(jù)，在每一個徑向起始產(chǎn)生一個中斷，且暫存此時刻的方位、仰角、GPS的時間碼及雷達(dá)工作狀態(tài)等信息，以備中斷處理程序讀取。系統(tǒng)要求送給單收站的時間信息精確到納秒(ns)，而GPS送出的時間信息最小精度只能到亳秒(ms)，所以主站同步卡必需自己產(chǎn)生納秒的數(shù)據(jù)。主站數(shù)據(jù)處理接收到中斷時刻的信息后，通過網(wǎng)絡(luò)傳送給單收站的數(shù)據(jù)處理，然后根據(jù)模式、仰角、GPS時間碼計算下一個徑向脈沖起始的時刻，并把信息打包成與主站相同的格式寫給單收站時間同步卡，單收站時間同步卡把從數(shù)據(jù)處理來的時間信息和GPS送來的時間信息比對，一旦相等(即下一個徑向起始時刻到來)便產(chǎn)生一個START信號，再結(jié)合收到的模式、仰角及工作狀態(tài)信息產(chǎn)生與主站同步的主脈沖信號。多普勒雷達(dá)多接收站同步設(shè)備利用了GPS免費(fèi)的資源和同步技術(shù)，主站時間同步卡和單收站時間同步卡的核心處理器件采用了Xilinx公司的可編程邏輯陣列FPGA:XC2V1000-5FG256，此器件體積小、集成度高、性能穩(wěn)定、可靠性好。主站PRF與單收站PRF的同步誤差在100ns之內(nèi)。接口信號采用標(biāo)準(zhǔn)的差分形式，可以適應(yīng)各種需要。驅(qū)動軟件適合WindowsNT、Windows2000、WindowsXP環(huán)境下。權(quán)利要求1、一種多普勒雷達(dá)多接收站同步設(shè)備，其特征在于包括一塊主站時間同步卡、兩塊單收站時間同步卡和三臺GPS時間碼及頻率發(fā)生器。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的多普勒雷達(dá)多接收站同步設(shè)備，其特征在于在主站時間同步卡的FPGA芯片中預(yù)先把各種模式下每個仰角對應(yīng)的PRF數(shù)據(jù)存儲在相應(yīng)的ROM里，根據(jù)體掃模式和主雷達(dá)提供的仰角信息調(diào)用ROM的數(shù)據(jù)，在每一個徑向起始產(chǎn)生一個中斷，且暫存此時刻的方位、仰角、GPS的時間碼及雷達(dá)工作狀態(tài)信息，以備中斷處理程序讀取。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的多普勒雷達(dá)多接收站同步設(shè)備，其特征在于主站數(shù)據(jù)處理接收到中斷時刻的信息后，通過網(wǎng)絡(luò)傳送給單收站的數(shù)據(jù)處理，然后根據(jù)模式、仰角、GPS時間碼計算下一個徑向脈沖起始的時刻，并把信息打包成與主站相同的格式寫給單收站時間同步卡，單收站時間同步卡把從數(shù)據(jù)處理來的時間信息和GPS送來的時間信息比對，一旦相等"即下一個徑向起始時刻到來"便產(chǎn)生一個START信號，再結(jié)合收到的模式、仰角及工作狀態(tài)信息產(chǎn)生與主站同步的主脈沖信號。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的多普勒雷達(dá)多接收站同步設(shè)備，其特征在于開機(jī)時由主站數(shù)據(jù)處理向主站時間同步卡置modell、mode21、mode31體掃工作模式中的一種。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的多普勒雷達(dá)多接收站同步設(shè)備，其特征在于主站時間同步卡和單收站時間同步卡的核心處理器件采用了可編程邏輯陣列FPGA:XC2V1000-5FG256。全文摘要本發(fā)明涉及一種多普勒雷達(dá)多接收站同步設(shè)備。包括一塊主站時間同步卡、兩塊單收站時間同步卡和三臺GPS時間碼及頻率發(fā)生器。多普勒雷達(dá)多接收站同步設(shè)備利用了GPS免費(fèi)的資源和同步技術(shù)，主站時間同步卡和單收站時間同步卡的核心處理器件采用了可編程邏輯陣列FPGAXC2V1000-5FG256，此器件體積小、集成度高、性能穩(wěn)定、可靠性好。主站PRF與單收站PRF的同步誤差在100ns之內(nèi)。接口信號采用標(biāo)準(zhǔn)的差分形式，可以適應(yīng)各種需要。本發(fā)明利用常用的GPS和計算機(jī)結(jié)合的計算機(jī)插卡完成多接收站的時間同步，成本小，精度高，加裝方便。文檔編號G01S7/285GK101419279SQ20081023578公開日2009年4月29日申請日期2008年12月5日優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日發(fā)明者茜闞申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第十四研究所