專利名稱：一種詢問譯碼概率檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種二次雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備，特別是涉及一種檢測(cè)二次雷達(dá)系統(tǒng)詢問 譯碼概率的詢問譯碼概率檢測(cè)儀。
背景技術(shù)：
二次雷達(dá)系統(tǒng)包括詢問機(jī)和應(yīng)答機(jī)兩個(gè)部分，探測(cè)目標(biāo)是由詢問機(jī)和應(yīng)答機(jī)配 合完成，采用問答的方式工作。詢問機(jī)首先是對(duì)目標(biāo)發(fā)射相應(yīng)模式的詢問信號(hào)，應(yīng)答機(jī) 對(duì)詢問機(jī)發(fā)射的詢問信號(hào)進(jìn)行接收譯碼，并產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)答信號(hào)，詢問機(jī)接收處理其應(yīng) 答信號(hào)后，能夠獲取目標(biāo)的代碼、高度、距離及方位等信息。二次雷達(dá)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外都比較成熟，并且得到廣泛運(yùn)用。最典型的運(yùn)用是民用 航空領(lǐng)域，世界各國(guó)的民用機(jī)場(chǎng)需裝備地面航管系統(tǒng)，民用飛機(jī)均裝備空管應(yīng)答機(jī)，且 都滿足國(guó)際民航組織(ICAO)相關(guān)規(guī)定?，F(xiàn)有技術(shù)中不能檢測(cè)二次雷達(dá)系統(tǒng)詢問機(jī)和應(yīng)答機(jī)之間在通常環(huán)境下和復(fù)雜電 磁環(huán)境下各種模式工作是否正常，不能為操作人員提供定量的參考數(shù)據(jù)。

實(shí)用新型內(nèi)容目的在于通過(guò)對(duì)詢問、應(yīng)答視頻信號(hào)的采集和處理，得出詢問譯碼概率等信 息，并將信息實(shí)時(shí)顯示，經(jīng)觀察和分析數(shù)據(jù)直接掌握詢問應(yīng)答系統(tǒng)的工作情況。同時(shí)可 通過(guò)應(yīng)答次數(shù)檢測(cè)儀上記錄卡記錄的應(yīng)答信息，分別掌握詢問機(jī)與應(yīng)答機(jī)的工作情況。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是。一種詢問譯碼概率檢測(cè)儀，包括便攜式工控機(jī)、信號(hào)處理模塊、卡處理模 塊、接口擴(kuò)展模塊，便攜式工控機(jī)分別與信號(hào)處理模塊、卡處理模塊電連接，接口擴(kuò)展 模塊與信號(hào)處理模塊進(jìn)行電連接。所述的詢問譯碼概率檢測(cè)儀還包括記錄卡，記錄卡與卡處理模塊電連接。所述的信號(hào)處理模塊包括MCU、FPGA芯片，其中接收便攜式工控機(jī)下發(fā)指令 的MCU與FPGA芯片進(jìn)行電連接。所述的卡處理模塊包括MCU、外圍接口轉(zhuǎn)換電路，其中接收便攜式工控機(jī)下發(fā) 指令的MCU與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的記錄卡進(jìn)行電連接。 所述的接口擴(kuò)展模塊、信號(hào)處理模塊分別與詢問機(jī)電連接。所述的信號(hào)處理模塊與卡處理模塊分別包括為本模塊供電及提供電路保護(hù)的電 源模塊和相應(yīng)的外圍接口電路。從上述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征可以看出，其優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)接收二次雷達(dá)系統(tǒng)各 種模式應(yīng)答信號(hào)，計(jì)算詢問譯碼概率并顯示目標(biāo)的態(tài)勢(shì)圖，對(duì)二次雷達(dá)系統(tǒng)在正常環(huán)境 下和復(fù)雜電磁環(huán)境下系統(tǒng)的工作情況進(jìn)行了分析和比對(duì)，為二次雷達(dá)系統(tǒng)的效能評(píng)估提 供有效的檢測(cè)、記錄和分析手段。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是信號(hào)處理模塊結(jié)構(gòu)圖。圖3是卡處理模塊的流程框圖。其中附圖標(biāo)記1-1是便攜式工控機(jī)1-2是信號(hào)處理模塊1-3是卡處理模塊1-4是接口擴(kuò)展模塊1—5是記錄卡 1—6詢問機(jī)。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用 以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。本實(shí)用新型詢問譯碼概率檢測(cè)儀的原理分析當(dāng)二次雷達(dá)系統(tǒng)在正常環(huán)境下進(jìn) 行詢問、應(yīng)答時(shí)，詢問譯碼概率應(yīng)該在98%以上；當(dāng)二次雷達(dá)系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下進(jìn) 行詢問、應(yīng)答時(shí)，詢問譯碼概率可能會(huì)降低，說(shuō)明二次雷達(dá)系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下受到 影響，從而檢測(cè)了二次雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾能力及在復(fù)雜電磁環(huán)境下的工作情況。如圖1 詢問譯碼概率檢測(cè)儀通過(guò)信號(hào)處理模塊1-2、接口擴(kuò)展模塊1-4與詢問機(jī)1-6通過(guò)接插 件連接，采集詢問和應(yīng)答視頻信號(hào)、雷達(dá)方位信息、同步信號(hào)等，記錄卡1一5存儲(chǔ)應(yīng)答 次數(shù)檢測(cè)儀的應(yīng)答次數(shù)。應(yīng)答次數(shù)檢測(cè)儀就是在復(fù)雜電磁環(huán)境下檢測(cè)應(yīng)答機(jī)應(yīng)答次數(shù)的 儀器。檢測(cè)通過(guò)對(duì)比信號(hào)處理模塊1-2采集的詢問和應(yīng)答數(shù)據(jù)，計(jì)算詢問譯碼概率并顯 示目標(biāo)的態(tài)勢(shì)圖等信息，分析和比對(duì)二次雷達(dá)系統(tǒng)在正常環(huán)境下和復(fù)雜電磁環(huán)境下系統(tǒng) 的工作情況。同時(shí)可通過(guò)記錄卡1-5采集的數(shù)據(jù)，分析和比對(duì)分別得出詢問機(jī)與應(yīng)答機(jī) 在正常環(huán)境下和復(fù)雜電磁環(huán)境下的工作情況?？傮w設(shè)計(jì)為詢問譯碼概率檢測(cè)儀包括便攜式工控機(jī)1一1、信號(hào)處理模塊 1-2、卡處理模塊1一3、接口擴(kuò)展模塊1一4。便攜式工控機(jī)1-1作為檢測(cè)儀控制主機(jī)， 信號(hào)處理模塊1一2、卡處理模塊1一3、接口擴(kuò)展模塊1-4共同作為檢測(cè)儀處理單元， 作為控制從機(jī)。在需要顯示應(yīng)答次數(shù)時(shí)，可以通過(guò)記錄卡1一5與卡處理模塊1一3電連 接，將存儲(chǔ)于記錄卡1一5的數(shù)據(jù)在便攜式工控機(jī)1-1上顯示。便攜式工控機(jī)1-1與信 號(hào)處理模塊1一2、卡處理模塊1-3采用RS232接口傳輸數(shù)據(jù)?？ㄌ幚砟K1一3與記錄 卡1-5采用SPI接口方式傳輸數(shù)據(jù)，詢問譯碼概率檢測(cè)儀的記錄頻率是1次/秒，可連 續(xù)記錄的最大時(shí)間不小于24小時(shí)。1.系統(tǒng)模塊組成及功能。1)便攜式工控機(jī)。便攜式工控機(jī)1-1主要由自主研發(fā)的顯示控制軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)功能的。顯示控制 軟件采用VC6.0編寫的，數(shù)據(jù)庫(kù)采用ADO+ACCESS的方式進(jìn)行操作數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)功能包 括選擇控制、記錄控制、回放控制、顯示控制和校準(zhǔn)時(shí)間控制5個(gè)控制指令，圖像顯 示，數(shù)據(jù)庫(kù)操作。主要下發(fā)功能指令控制，接收來(lái)自信號(hào)處理模塊1-2或卡處理模塊 1-3的大容量數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢某一時(shí)刻詢問譯碼概率、距離、方位等信息和應(yīng)答次數(shù)等信息；也可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行清空操作；實(shí)時(shí)地顯示受到干 擾的概率，也可以實(shí)時(shí)顯示目標(biāo)態(tài)勢(shì)圖和目標(biāo)信息；可以回放以前某時(shí)間點(diǎn)之后的記錄 信息；同時(shí)顯示接收發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容。記錄控制包括記錄詢問機(jī)1-6的詢問譯碼概率、可擦除并重新記錄數(shù)據(jù)。顯示控制包括實(shí)時(shí)顯示時(shí)間、修改時(shí)間、顯示詢問譯碼概率、顯示詢問次數(shù)和 應(yīng)答次數(shù)、顯示目標(biāo)的態(tài)勢(shì)圖和點(diǎn)跡、顯示查詢數(shù)據(jù)、顯示接收發(fā)送數(shù)據(jù)?；胤趴刂瓢ɑ胤旁儐栕g碼概率、同步回放詢問譯碼概率和應(yīng)答次數(shù)、回放的 暫?？刂乒δ?。2)信號(hào)處理模塊。信號(hào)處理模塊1-2主要對(duì)接收到應(yīng)答信號(hào)進(jìn)行分選和譯碼，解交織、相關(guān)處理 和一系列計(jì)算操作，根據(jù)便攜式工控機(jī)1-1下發(fā)的功能命令，信號(hào)處理模塊1-2進(jìn)行處 理并上報(bào)所有的有效記錄數(shù)據(jù)給便攜式工控機(jī)1一1。信號(hào)處理模塊1-2對(duì)接收到的信號(hào) 采用了先進(jìn)的譯碼方式，這樣才能在實(shí)際錯(cuò)綜復(fù)雜的惡劣環(huán)境下，正確的分解出信號(hào)。 信號(hào)處理模塊1-2主要由MCU (微處理器)、FPGA (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)、外圍接口 電路和電源組成。MCU主要實(shí)現(xiàn)控制處理功能，MCU用于統(tǒng)計(jì)、概率算法程序、數(shù)據(jù) 的處理(包括時(shí)間、概率、詢問次數(shù)、應(yīng)答次數(shù)、目標(biāo)的距離、方位信息等)和交換、 時(shí)序控制、讀取FIFO中的數(shù)據(jù)。MCU可采用DSP處理芯片或者相似類型單片機(jī)處理芯 片。FPGA負(fù)責(zé)譯碼電路、相關(guān)電路、解交織電路、FIFO電路、方位處理、存儲(chǔ)、時(shí)序 控制、計(jì)算處理、距離處理電路以及對(duì)外數(shù)字接口電路等功能的實(shí)現(xiàn)，配合MCU完成信 號(hào)處理功能。信號(hào)處理模塊1-2結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。信號(hào)處理模塊1-2采用了脈沖前沿和后沿檢測(cè)的譯碼方式對(duì)于應(yīng)答信號(hào)進(jìn)行分 選和譯碼，解交織、相關(guān)處理和一系列計(jì)算操作，該方法可消除串?dāng)_應(yīng)答、交錯(cuò)應(yīng)答、 幻影應(yīng)答的影響。通過(guò)提取應(yīng)答信號(hào)的前沿，把重疊的信號(hào)的前沿區(qū)分出來(lái)。當(dāng)兩個(gè)重 疊的脈沖前沿?zé)o法明確地進(jìn)行區(qū)分時(shí)，就必須采用后沿來(lái)區(qū)分。實(shí)現(xiàn)了在實(shí)際錯(cuò)綜復(fù)雜 的惡劣環(huán)境下，正確的分解出信號(hào)。3)卡處理模塊及記錄卡?？ㄌ幚砟K1-3由MCU (微處理器)、外圍接口轉(zhuǎn)換電路和電源轉(zhuǎn)換組成。 卡處理模塊1-3主要接收便攜式工控機(jī)1-1下發(fā)的命令，檢測(cè)記錄卡1-5存在否，也 可以對(duì)記錄卡1-5校時(shí)。MCU通過(guò)I2C總線檢測(cè)記錄卡1-5存在否，若存在，通過(guò)SPI 接口讀取大量記錄卡1-5的數(shù)據(jù)并傳送給便攜式工控機(jī)1-1 ；若不存在，則給便攜式工 控機(jī)1-1回傳不存在記錄卡1-5的信號(hào)。MCU通過(guò)I2C總線對(duì)記錄卡1-5校時(shí)，保 持系統(tǒng)的同步性。卡處理模塊的流程框圖如圖3。4)接口擴(kuò)展模塊。接口擴(kuò)展模塊1--4主要用于與詢問機(jī)1-6所提供的數(shù)字方位信號(hào)連接。將接 收的數(shù)據(jù)傳送給信號(hào)處理模塊1一2，該模塊用于擴(kuò)展接口，可根據(jù)實(shí)際平臺(tái)擴(kuò)展所需要 的接口方式。5)電源模塊。電源模塊主要功能是把 220V/50HZ轉(zhuǎn)換成士5V和士 12V。電源模塊注重了 在外場(chǎng)試驗(yàn)采用發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電時(shí)，電壓過(guò)高，使用了過(guò)壓保護(hù)，避免了燒毀設(shè)備。[0039]2.具體操作過(guò)程為。詢問譯碼概率檢測(cè)儀與詢問機(jī)1-6連接，設(shè)備加電，便攜式工控機(jī)1-1進(jìn)入到 顯示控制界面，設(shè)置串口號(hào)。若便攜式工控機(jī)1-1下發(fā)“記錄”指令，信號(hào)處理模塊1-2的CPU接收二次 雷達(dá)的各種模式應(yīng)答信號(hào)，與FPGA芯片配合，進(jìn)行譯碼、解交織、相關(guān)、概率計(jì)算處 理、將數(shù)據(jù)上傳給便攜式工控機(jī)1一1，便攜式工控機(jī)1-1接收到數(shù)據(jù)則存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中 并顯示出來(lái)，并點(diǎn)亮記錄燈。若便攜式工控機(jī)1-1發(fā)送“回放”指令，便攜式工控機(jī)1-1則顯示某時(shí)段的 詢問譯碼概率和時(shí)間，并點(diǎn)亮回放燈。若便攜式工控機(jī)1-1發(fā)送“同步回放”指令，卡處理模塊1-3接收到該指令 后，檢查記錄卡1-5存在否，記錄卡1-5存在則便攜式工控機(jī)1-1顯示某時(shí)間段的詢 問譯碼概率和應(yīng)答次數(shù)。便攜式工控機(jī)1-1發(fā)送“暫?！敝噶睿瑫和ｏ@示回放數(shù)據(jù)，再次發(fā)送“暫?！?指令則繼續(xù)顯示回放數(shù)據(jù)。便攜式工控機(jī)1-1發(fā)送“停止”指令則停止顯示回放數(shù)據(jù) 或停止記錄數(shù)據(jù)。若便攜式工控機(jī)1-1發(fā)送“讀卡數(shù)據(jù)”，卡處理模塊1-3接收到指令后，檢測(cè) 記錄卡1-5存在否，記錄卡1-5存在則發(fā)送數(shù)據(jù)給便攜式工控機(jī)1-1并顯示應(yīng)答次數(shù) 和時(shí)間。若便攜式工控機(jī)1-1發(fā)送“清空數(shù)據(jù)9902A”，則清空數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)；若便攜 式工控機(jī)1-1發(fā)送“清空數(shù)據(jù)9901A”，則清空記錄卡1-5的數(shù)據(jù)。若便攜式工控機(jī)1-1發(fā)送“記錄態(tài)勢(shì)圖”指令，則實(shí)時(shí)顯示目標(biāo)態(tài)勢(shì)圖和點(diǎn)跡 信息。若便攜式工控機(jī)I--I發(fā)送“文本態(tài)勢(shì)圖”指令，則可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢操作。本說(shuō)明書中公開的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特 別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每 個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
權(quán)利要求1.一種詢問譯碼概率檢測(cè)儀，其特征在于包括便攜式工控機(jī)、信號(hào)處理模塊、卡 處理模塊、接口擴(kuò)展模塊，便攜式工控機(jī)分別與信號(hào)處理模塊、卡處理模塊電連接，接 口擴(kuò)展模塊與信號(hào)處理模塊進(jìn)行電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種詢問譯碼概率檢測(cè)儀，其特征在于所述的詢問譯碼概率 檢測(cè)儀還包括記錄卡，記錄卡與卡處理模塊電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種詢問譯碼概率檢測(cè)儀，其特征在于所述的信號(hào)處理模塊 包括MCU、FPGA芯片，其中接收便攜式工控機(jī)下發(fā)指令的MCU與FPGA芯片進(jìn)行電 連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種詢問譯碼概率檢測(cè)儀，其特征在于所述的卡處理模塊包 括MCU、外圍接口轉(zhuǎn)換電路，其中接收便攜式工控機(jī)下發(fā)指令的MCU與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的記 錄卡進(jìn)行電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種詢問譯碼概率檢測(cè)儀，其特征在于所述的接口擴(kuò)展模 塊、信號(hào)處理模塊分別與詢問機(jī)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種詢問譯碼概率檢測(cè)儀，其特征在于所述的信號(hào)處理模 塊與卡處理模塊分別包括為本模塊供電及提供電路保護(hù)的電源模塊和相應(yīng)的外圍接口電路。
專利摘要本實(shí)用新型為一種二次雷達(dá)系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備，特別是涉及一種檢測(cè)二次雷達(dá)系統(tǒng)詢問譯碼概率的詢問譯碼概率檢測(cè)儀。目的在于通過(guò)采集詢問機(jī)的詢問信號(hào)和接收到應(yīng)答機(jī)的應(yīng)答信號(hào)，將兩者進(jìn)行處理后，得出詢問譯碼概率等信息，并將信息實(shí)時(shí)顯示，經(jīng)觀察和分析數(shù)據(jù)直接掌握詢問應(yīng)答系統(tǒng)的工作情況。同時(shí)可通過(guò)應(yīng)答次數(shù)檢測(cè)儀上記錄卡記錄的應(yīng)答信息，分別掌握詢問機(jī)與應(yīng)答機(jī)的工作情況。技術(shù)方案是便攜式工控機(jī)、信號(hào)處理模塊、卡處理模塊、記錄卡、接口擴(kuò)展模塊，便攜式工控機(jī)分別與信號(hào)處理模塊、卡處理模塊電連接，接口擴(kuò)展模塊與信號(hào)處理模塊進(jìn)行電連接，記錄卡與卡處理模塊電連接。本實(shí)用新型應(yīng)用于民用航空二次雷達(dá)系統(tǒng)檢測(cè)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01S7/40GK201804107SQ20102056233
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者曾湘洪, 茍玉玲, 譚源泉 申請(qǐng)人:四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司