一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)及其信號(hào)傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于光纖通信的數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及一種基于光纖通信的數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)有著漫長(zhǎng)的海岸線、眾多的內(nèi)河湖泊，與之對(duì)應(yīng)的就是龐大的運(yùn)輸船隊(duì)、遠(yuǎn)洋船只、漁船、軍事艦艇等各類船舶。在各類船舶的運(yùn)行中，雷達(dá)以及與雷達(dá)配套使用的外圍設(shè)備是常需設(shè)備，其為船員隨時(shí)掌握船舶周?chē)h(huán)境狀況，提高航行安全提供了重要保障。目前的船用數(shù)字雷達(dá)主要采用銅軸電纜傳輸視頻信息，各類外圍設(shè)備與雷達(dá)之間的同步信號(hào)也以線纜形式傳輸。由于傳輸信號(hào)的線纜要求線徑較粗，但其信號(hào)傳輸距離較短，這就造成了布線難度較大、成本相對(duì)較高。另外，以銅軸電纜等線纜形式傳輸信號(hào)也存在著圖像質(zhì)量差、傳輸頻帶窄等缺點(diǎn)，在各種微波信息大量存在的情況下，在信號(hào)傳輸過(guò)程中很容易受到干擾。因此，如何避免電磁干擾、提高圖像質(zhì)量是以銅軸電纜進(jìn)行信號(hào)傳輸需要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，這同樣會(huì)使布線難度加大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)及其信號(hào)傳輸方法，雷達(dá)系統(tǒng)具有實(shí)施方便、布線容易、抗干擾能力強(qiáng)、圖像質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)，其信號(hào)傳輸方法具有安全可靠、執(zhí)行效率高的特點(diǎn)。
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中采用線纜進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)睦走_(dá)系統(tǒng)存在布線難度大、信號(hào)傳輸距離短、容易受電磁干擾、圖像質(zhì)量差的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)及其信號(hào)傳輸方法，基于光纖通信的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)包括雷達(dá)收發(fā)機(jī)功能設(shè)備、雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備和分布式供電設(shè)備，雷達(dá)收發(fā)機(jī)功能設(shè)備通過(guò)雷達(dá)天線發(fā)射用于雷達(dá)掃描的微波信號(hào)并接收雷達(dá)回波信號(hào)，雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備用于顯示雷達(dá)視頻信息，分布式供電設(shè)備用于對(duì)雷達(dá)收發(fā)機(jī)功能設(shè)備和雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備進(jìn)行供電，其中雷達(dá)收發(fā)機(jī)功能設(shè)備和雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備之間通過(guò)雙光纖通信模式進(jìn)行雙向信號(hào)傳輸。
[0005]進(jìn)一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)，其中，雷達(dá)收發(fā)機(jī)功能設(shè)備包括雷達(dá)收發(fā)機(jī)單元、信號(hào)處理單元和第一光纖通信單元，
[0006]雷達(dá)收發(fā)機(jī)單元將雷達(dá)回波信號(hào)處理成雷達(dá)中頻信號(hào)，并將雷達(dá)中頻信號(hào)傳輸給信號(hào)處理單元，
[0007]信號(hào)處理單元將雷達(dá)中頻信號(hào)處理成雷達(dá)數(shù)字信號(hào)，并將雷達(dá)數(shù)字信號(hào)傳輸給第一光纖通信單元，
[0008]第一光纖通信單元將雷達(dá)數(shù)字信號(hào)傳輸給雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備；同時(shí)第一光纖通信單元接收雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備傳來(lái)的控制信號(hào)，并將控制信號(hào)傳輸給信號(hào)處理單元，
[0009]信號(hào)處理單元對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行處理后傳輸給雷達(dá)收發(fā)機(jī)單元，
[0010]雷達(dá)收發(fā)機(jī)單元根據(jù)雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備的控制信號(hào)進(jìn)行工作。
[0011]進(jìn)一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)，其中，雷達(dá)收發(fā)機(jī)單元設(shè)有脈沖序列發(fā)生器、射頻源、第一混頻器、雙工機(jī)、本地振蕩器、第二混頻器、第三混頻器、中頻放大器，
[0012]脈沖序列發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)和射頻源產(chǎn)生的射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)第一混頻器進(jìn)行混頻處理后得到用于雷達(dá)掃描的微波信號(hào)，微波信號(hào)依次傳輸給雙工機(jī)和天線并進(jìn)行發(fā)射，
[0013]本地振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖信號(hào)和射頻源產(chǎn)生的射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)第二混頻器進(jìn)行混頻處理得到第一混頻信號(hào)，并將第一混頻信號(hào)傳輸給第三混頻器，同時(shí)通過(guò)天線接收得到的雷達(dá)回波信號(hào)經(jīng)過(guò)雙工機(jī)也傳輸給第三混頻器；第一混頻信號(hào)和雷達(dá)回波信號(hào)經(jīng)第三混頻器進(jìn)行混頻處理后得到第二混頻信號(hào)，并將第二混頻信號(hào)傳輸給中頻放大器，
[0014]中頻放大器對(duì)第二混頻信號(hào)進(jìn)行放大處理后得到雷達(dá)中頻信號(hào)，并將雷達(dá)中頻信號(hào)傳輸給信號(hào)處理單元。
[0015]進(jìn)一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)，其中，信號(hào)處理單元設(shè)有AD轉(zhuǎn)換模塊、FPGA模塊和數(shù)字處理模塊，
[0016]AD轉(zhuǎn)換模塊對(duì)雷達(dá)收發(fā)機(jī)單元傳來(lái)的雷達(dá)中頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到雷達(dá)數(shù)字信號(hào)，并將雷達(dá)數(shù)字信號(hào)傳輸給FPGA模塊，
[0017]FPGA模塊將雷達(dá)數(shù)字信號(hào)存入SDRAM緩存，并由數(shù)字處理模塊對(duì)存入SDRAM緩存的雷達(dá)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行坐標(biāo)量程轉(zhuǎn)換，
[0018]FPGA模塊將進(jìn)行坐標(biāo)量程轉(zhuǎn)換后的雷達(dá)數(shù)字信號(hào)傳輸給第一光纖通信單元。
[0019]進(jìn)一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)，其中，第一光纖通信單元設(shè)有第一接收模塊和第一發(fā)送模塊，第一接收模塊采用CY7B933，第一發(fā)送模塊采用CY7B923，第一接收模塊用于接收從雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備發(fā)來(lái)的控制信號(hào)，第一發(fā)送模塊用于向雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備發(fā)送雷達(dá)數(shù)字信號(hào)。
[0020]進(jìn)一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)，其中，雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備包括第二光纖通信單元和信號(hào)顯示單元，
[0021]第二光纖通信單元設(shè)有第二接收模塊和第二發(fā)送模塊，第二接收模塊采用CY7B933，第二發(fā)送模塊采用CY7B923，信號(hào)顯示單元(05)設(shè)有ARM模塊和LED顯示及參數(shù)設(shè)置模塊，
[0022]第二接收模塊接收雷達(dá)發(fā)收機(jī)功能設(shè)備傳來(lái)的雷達(dá)數(shù)字信號(hào)，并將雷達(dá)數(shù)字信號(hào)傳輸給ARM模塊，ARM模塊對(duì)雷達(dá)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理后將信號(hào)傳輸給LED顯示及按鍵設(shè)置豐旲塊，
[0023]LED顯示及參數(shù)設(shè)置模塊用于顯示雷達(dá)視頻信息并根據(jù)需要設(shè)置控制參數(shù)，并將產(chǎn)生的控制信號(hào)傳輸給ARM模塊，
[0024]ARM模塊對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行處理后傳輸給第二發(fā)送模塊，由第二發(fā)送模塊將控制信號(hào)傳輸給雷達(dá)收發(fā)機(jī)功能設(shè)備。
[0025]本發(fā)明還提供了一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法，包括以下步驟:
[0026]步驟一、通過(guò)雷達(dá)收發(fā)機(jī)功能設(shè)備獲取雷達(dá)數(shù)字信號(hào)，并將雷達(dá)數(shù)字信號(hào)傳輸給雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備，用于顯示雷達(dá)視頻信息；
[0027]步驟二、通過(guò)雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備設(shè)置控制信號(hào)，并將控信號(hào)傳輸給雷達(dá)收發(fā)機(jī)功能設(shè)備，用于控制雷達(dá)收發(fā)機(jī)功能設(shè)備的工作狀態(tài)；
[0028]所述步驟一和步驟二進(jìn)行信號(hào)傳輸均是通過(guò)單獨(dú)的光纖通道進(jìn)行的。
[0029]進(jìn)一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法，其中，在所述步驟一中具體包括以下步驟:
[0030]一、發(fā)射用于雷達(dá)掃描的微波信號(hào)，并接收雷達(dá)回波信號(hào)；
[0031]二、對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行混頻和中頻放大處理，獲取雷達(dá)中頻信號(hào)；
[0032]三、將雷達(dá)中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成雷達(dá)數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行坐標(biāo)量程轉(zhuǎn)換；
[0033]四、將進(jìn)行坐標(biāo)量程轉(zhuǎn)換后的雷達(dá)數(shù)信號(hào)通過(guò)光纖通信模式傳輸給雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備。
[0034]進(jìn)一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)的信號(hào)傳輸方法，其中，在所述步驟二中具體包括以下步驟:
[0035]—、設(shè)置用于控制雷達(dá)收發(fā)機(jī)功能設(shè)備工作狀態(tài)的控制信號(hào)；
[0036]二、通過(guò)光纖通信模式將控制信號(hào)傳輸給雷達(dá)收發(fā)機(jī)功能設(shè)備。
[0037]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)及其信號(hào)傳輸方法具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的船用數(shù)字雷達(dá)系統(tǒng)通過(guò)在雷達(dá)收發(fā)機(jī)功能設(shè)備中增設(shè)信號(hào)外理單元和第一光纖通信單元，并在雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備中相應(yīng)地增設(shè)第二光纖通信單元與此相對(duì)應(yīng)，在雷達(dá)收發(fā)機(jī)功能設(shè)備和雷達(dá)信號(hào)顯示設(shè)備之間建立了雙