一種多通道信號的同步采集和處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多通道信號的同步采集和處理裝置，包括參考時鐘、n個天線、n個射頻處理器、n個A/D轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字信號處理與控制器。其中，n個天線構(gòu)成n個通道獲得n個天線信號，n個射頻處理器與n個天線一一對應(yīng)連接，且n個射頻處理器中的每一個射頻處理器將接收的天線信號下變頻到中頻模擬基帶信號，參考時鐘與n個射頻處理器連接，并為其同時提供時鐘，n個A/D轉(zhuǎn)換器與n個射頻處理器一一對應(yīng)連接，用于完成中頻模擬基帶信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號處理與控制器與n個A/D轉(zhuǎn)換器連接，用于處理A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號以及控制其參數(shù)設(shè)置，數(shù)字信號處理與控制器與n個射頻處理器連接，用于控制其參數(shù)設(shè)置，n為大于或等于3的正整數(shù)。
【專利說明】
一種多通道信號的同步采集和處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多通道信號的同步采集和處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]天線陣列是由多個相同的單個天線按照一定規(guī)律排列組成的天線系統(tǒng)，該系統(tǒng)中的每一個天線構(gòu)成一個信號通道。
[0003]空間譜估計是天線陣列信號處理中的一個重要研究方向，在雷達(dá)、通信、聲吶等眾多領(lǐng)域有極為廣闊的應(yīng)用前景?？臻g譜估計算法需要同時獲得天線陣列中的各天線信號。
[0004]然而，現(xiàn)有的信號采集裝置一般只能采集和處理單通道或雙通道的天線信號，難以同時采集和處理三通道以上的天線信號。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為解決以上技術(shù)問題，本實用新型提供一種多通道信號的同步采集和處理裝置，包括參考時鐘、η個天線、η個射頻處理器、η個A/D轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號處理與控制器。其中，所述η個天線構(gòu)成η個通道獲得η個天線信號，所述η個射頻處理器與所述η個天線一一對應(yīng)連接，且所述η個射頻處理器中的每一個射頻處理器將接收的天線信號下變頻到中頻模擬基帶信號，所述參考時鐘與所述η個射頻處理器連接，并為其同時提供參考時鐘，所述η個A/D轉(zhuǎn)換器與所述η個射頻處理器一一對應(yīng)連接，用于完成中頻模擬基帶信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，所述數(shù)字信號處理與控制器與所述η個A/D轉(zhuǎn)換器連接，用于處理所述A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號以及控制其參數(shù)設(shè)置，所述數(shù)字信號處理與控制器與所述η個射頻處理器連接，用于控制所述η個射頻處理器的參數(shù)設(shè)置，所述η為大于或等于3的正整數(shù)。
[0006]進(jìn)一步地，所述裝置還包括與所述數(shù)字信號處理與控制器雙向連接的存儲器。
[0007]進(jìn)一步地，所述裝置還包括與所述數(shù)字信號處理與控制器雙向連接的計算設(shè)備。
[0008]進(jìn)一步地，所述存儲器為同步動態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(Synchronous Dynamic RandomAccess Memory，SDRAM)。
[0009]進(jìn)一步地，所述數(shù)字信號處理與控制器由FPGA構(gòu)成。
[0010]進(jìn)一步地，所述數(shù)字信號處理與控制器通過PC1-E4X接口與所述計算設(shè)備連接。[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果:
[0012]本實用新型采用的多通道信號同步采集和處理裝置，參考時鐘同時為多路射頻處理器提供時鐘，多路射頻處理器將天線感應(yīng)的天線信號下變頻到中頻模擬基帶信號，并由對應(yīng)的多路AD轉(zhuǎn)換器完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，再通過數(shù)字信號處理與微控制器對數(shù)字信號進(jìn)行處理，從而實現(xiàn)對多通道信號并行同步采集和處理，具有通道多與處理效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本實用新型具體的一種9通道信號的同步采集和處理的結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]圖3是本實用新型具體的一種5通道信號的同步采集和處理的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0017]如圖1所示，一種多通道信號的同步采集和處理裝置，包括參考時鐘、η個天線、η個射頻處理器、η個A/D轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字信號處理與控制器。其中，η個天線構(gòu)成η個通道獲得η個天線信號，η個射頻處理器與η個天線一一對應(yīng)連接，且η個射頻處理器中的每一個射頻處理器將接收的天線信號下變頻到中頻模擬基帶信號，參考時鐘與η個射頻處理器連接，并為其同時提供時鐘，nfA/D轉(zhuǎn)換器與η個射頻處理器一一對應(yīng)連接，用于完成中頻模擬基帶信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號處理與控制器與η個A/D轉(zhuǎn)換器連接，用于處理A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號以及控制其參數(shù)設(shè)置，數(shù)字信號處理與控制器與η個射頻處理器連接，用于控制其參數(shù)設(shè)置，η為大于或等于3的正整數(shù)。
[0018]圖2給出了本實用新型的一個具體實施例，一種應(yīng)用于空間譜估計算法同時獲得9通道天線陣列信號的采集和處理裝置，該裝置包括參考時鐘、9個天線、9個射頻處理器、9個A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理與控制器、存儲器以及計算設(shè)備。其中，參考時鐘與9個射頻處理器連接，并為9個射頻處理器同時提供參考時鐘，9個A/D轉(zhuǎn)換器分別與9個射頻處理器一一對應(yīng)連接，數(shù)字信號處理與控制器與9個A/D轉(zhuǎn)換器以及9個射頻處理器連接，用于控制兩者的參數(shù)設(shè)置，數(shù)字信號處理與控制器與計算設(shè)備雙向連接，用于進(jìn)行空間譜估計，存儲器與所述數(shù)字信號處理與控制器雙向連接，用于存儲所述數(shù)字信號處理與控制器輸出的數(shù)據(jù)。
[0019]本實施例中，數(shù)字信號處理與控制器由FPGA構(gòu)成，計算設(shè)備采用高性能計算機(jī)，且數(shù)字信號處理與控制器通過PC1-E4X接口與計算設(shè)備連接，存儲器采用同步動態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存器。
[0020]具體地，9個天線構(gòu)成9個通道感應(yīng)空中信號而獲得9個天線信號，9個射頻處理器的參考時鐘同時由參考時鐘提供，且在數(shù)字信號處理與控制器下設(shè)置參數(shù)，后接收9個天線輸出的天線信號并將天線信號進(jìn)行下變頻處理得到9個中頻模擬基帶信號，9個A/D轉(zhuǎn)換器的參考時鐘由數(shù)字信號處理與控制器統(tǒng)一提供，并在其控制下設(shè)置參數(shù)從而接收上述9個中頻模擬基帶信號并完成模數(shù)轉(zhuǎn)換得到9個數(shù)字信號，實現(xiàn)了 9通道信號的同步采集，數(shù)字信號處理與控制器接收9個數(shù)字信號并進(jìn)行數(shù)字信號處理，包括數(shù)字下變頻處理、多速率處理以及傅立葉變換處理等，經(jīng)由數(shù)字信號處理與控制器處理后的數(shù)字信號一部分傳輸至計算機(jī)進(jìn)行空間譜估計，另一部分來不及上傳至計算機(jī)的數(shù)字信號則傳輸至存儲器進(jìn)行緩存。
[0021]圖3給出了本實用新型的另一個具體實施例，一種應(yīng)用于空間譜估計算法同時獲得5通道天線陣列信號的采集和處理裝置，該裝置包括參考時鐘、5個天線、5個射頻處理器、5個A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理與控制器、存儲器以及計算設(shè)備。其中，參考時鐘與5個射頻處理器連接，并為5個射頻處理器同時提供參考時鐘，5個A/D轉(zhuǎn)換器分別與5個射頻處理器一一對應(yīng)連接，數(shù)字信號處理與控制器分別與5個A/D轉(zhuǎn)換器以及5個射頻處理器連接，用于控制兩者的參數(shù)設(shè)置，數(shù)字信號處理與控制器與計算設(shè)備雙向連接，用于進(jìn)行空間譜估計，存儲器與所述數(shù)字信號處理與控制器雙向連接，用于存儲所述數(shù)字信號處理與控制器輸出的數(shù)據(jù)。
[0022]本實施例中，數(shù)字信號處理與控制器由FPGA構(gòu)成，計算設(shè)備采用高性能計算機(jī)，且數(shù)字信號處理與控制器通過PC1-E4X接口與計算設(shè)備連接，存儲器采用同步動態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存器。
[0023]具體地，5個天線構(gòu)成5個通道感應(yīng)空中信號而獲得5個天線信號，這5個天線信號構(gòu)成一個陣列信號，5個射頻處理器的參考時鐘同時由參考時鐘提供，且在數(shù)字信號處理與控制器下設(shè)置參數(shù)，后接收5個天線輸出的天線信號并將天線信號進(jìn)行下變頻處理得到5個中頻模擬基帶信號，5個A/D轉(zhuǎn)換器的參考時鐘由數(shù)字信號處理與控制器統(tǒng)一提供，并在其控制下設(shè)置參數(shù)從而接收上述5個中頻模擬基帶信號并完成模數(shù)轉(zhuǎn)換得到5個數(shù)字信號，實現(xiàn)了 5通道信號的同步采集，數(shù)字信號處理與控制器接收5個數(shù)字信號并進(jìn)行數(shù)字信號處理，包括數(shù)字下變頻處理、多速率處理以及傅立葉變換處理等，經(jīng)由數(shù)字信號處理與控制器處理后的數(shù)字信號一部分傳輸至計算設(shè)備進(jìn)行空間譜估計，此計算設(shè)備采用高性能計算機(jī)，另一部分來不及上傳至計算機(jī)的數(shù)字信號則傳輸至存儲器進(jìn)行緩存。
[0024]需要說明的是，上述實施例本實用新型實施例還可以應(yīng)用于其它數(shù)目的多通道(如3通道、4通道、6通道、8通道、10通道或更多數(shù)目的通道)信號采集和處理。
[0025]應(yīng)當(dāng)指出的是，以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，上述優(yōu)選實施方式不應(yīng)視為對本實用新型的限制，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，還可以稍做改進(jìn)和簡單變換，但這些改進(jìn)和變換也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種多通道信號的同步采集和處理裝置，其特征在于，包括參考時鐘、η個天線、η個射頻處理器、η個A/D轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字信號處理與控制器； 所述η個天線構(gòu)成η個通道獲得η個天線信號； 所述η個射頻處理器與所述η個天線一一對應(yīng)連接，所述η個射頻處理器中的每一個射頻處理器將接收的天線信號下變頻到中頻模擬基帶信號； 所述參考時鐘與所述η個射頻處理器連接，為所述η個射頻處理器同時提供參考時鐘； 所述η個A/D轉(zhuǎn)換器與所述η個射頻處理器一一對應(yīng)連接，用于完成中頻模擬基帶信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換； 所述數(shù)字信號處理與控制器與所述η個A/D轉(zhuǎn)換器連接，用于處理所述A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號以及控制其參數(shù)設(shè)置； 所述數(shù)字信號處理與控制器與所述η個射頻處理器連接，用于控制所述η個射頻處理器的參數(shù)設(shè)置； 所述η為大于或等于3的正整數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道信號的同步采集和處理裝置，其特征在于，還包括:與所述數(shù)字信號處理與控制器雙向連接的存儲器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道信號的同步采集和處理裝置，其特征在于，還包括:與所述數(shù)字信號處理與控制器雙向連接的計算設(shè)備。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道信號的同步采集和處理裝置，其特征在于，所述存儲器為同步動態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存SDRAM。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道信號的同步采集和處理裝置，其特征在于，所述數(shù)字信號處理與控制器由FPGA構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多通道信號的同步采集和處理裝置，其特征在于，所述數(shù)字信號處理與控制器通過PC1-E4X接口與所述計算設(shè)備連接。
【文檔編號】H04L27/16GK205681409SQ201620555559
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月8日 公開號201620555559.5, CN 201620555559, CN 205681409 U, CN 205681409U, CN-U-205681409, CN201620555559, CN201620555559.5, CN205681409 U, CN205681409U
【發(fā)明人】龔曉峰, 鮮果
【申請人】成都大公博創(chuàng)信息技術(shù)有限公司