[實用新型]一種多通道天氣雷達數據采集裝置

有效

• 申請號: 201220380092.7
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN202676907U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 郭強
• 申請（專利權）人: 成都遠望科技有限責任公司;成都信息工程學院;何建新
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S13/95
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 吳紅飛

技術領域

本實用新型涉及一種天氣雷達數據采集裝置，尤其涉及一種高穩定性、高準確性的多通道天氣雷達數據采集裝置。

背景技術

在天氣雷達系統中，回波數據信息的傳輸通常通過PCI卡與計算機進行數據交互，不同的雷達系統需要采用不同的PCI卡，設備間的連接也隨之不同。

PCI作為一種高速的數據采集接口，常被用于信號的采集及實時監控等高速數據傳輸系統中，其最高傳輸速度達到132MB/s。多通道雷達回波數據的傳輸在數據交互中顯得尤為重要，通道間數據的傳輸切換必須可靠穩定的完成，這樣才能保證數據的完整正確性。

但是，傳統天氣雷達數據采集裝置中，高速數據傳輸介質是雙絞線，回波信號通過數字中頻采樣及處理后得到的回波數據通過雙絞線傳輸至PCI卡，再傳輸至計算機上的數據處理卡，進行數據緩存，傳輸過程中對數據的穩定性及正確性很難保證?？偟膩碚f，傳統天氣雷達數據采集裝置存在以下缺點：采用雙絞線傳輸數據易受外部電磁干擾，并且線數太多傳輸速度及距離受限制；采用RAM芯片控制繁瑣，不能適應各種雷達系統。

發明內容

本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種高穩定性、高準確性的多通道天氣雷達數據采集裝置。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：

本實用新型所述多通道天氣雷達數據采集裝置包括數字中頻處理器、PCI接口和終端計算機，所述數字中頻處理器包括多個通道的信號輸入端，所述數字中頻處理器的信號輸入端分別輸入天氣雷達回波中頻信號，所述PCI接口的輸出端與所述終端計算機連接；所述多通道天氣雷達數據采集裝置還包括光纖發送裝置、光纖接收裝置和現場可編程門陣列，所述數字中頻處理器的信號輸出端與所述光纖發送裝置的信號輸入端連接，所述光纖發送裝置的信號輸出端通過光纖與所述光纖接收裝置的信號輸入端連接，所述光纖接收裝置的信號輸出端與所述現場可編程門陣列的信號輸入端連接，所述現場可編程門陣列的信號輸出端通過PCI總線與所述PCI接口的輸入端連接。

多個通道的天氣雷達回波中頻信號接入數字中頻處理器，進行高速高精度采樣后轉換為數字量，在現場可編程門陣列內完成數字混頻、濾波、抽取等數字下變頻處理后得到基帶IQ數據，數字中頻處理器將各通道IQ數據按照一定數據格式在系統同步作用下進行打包處理，生成雷達IQ數據流經光纖發送至光纖接收裝置進行光纖數據接收，并根據格式要求進行數據解碼和通道歸類緩存，在系統同步作用下產生PCI中斷，通知終端計算機接收數據；終端計算機在收到中斷請求后按需求設置通道號，并發起DMA傳輸，從而獲取相應通道的IQ數據，實現數據交互。

作為優選，所述光纖發送裝置設置于所述數字中頻處理器內。

具體地，所述現場可編程門陣列為ALTERA公司的Cyclone?III系列EP3C55F484芯片；所述PCI接口為PCI9054芯片；所述數字中頻處理器的信號輸入端為五個。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型采用大容量的現場可編程門陣列處理數據，并采用光纖傳輸數據，能保證數據傳輸正確性和穩定性，并增大數據傳輸距離，擴展應用領域，能夠適應多種雷達數據的處理。

附圖說明

圖1是本實用新型所述多通道天氣雷達數據采集裝置的電路結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

如圖1所示，本實用新型所述多通道天氣雷達數據采集裝置包括數字中頻處理器、光纖發送裝置、光纖接收裝置、現場可編程門陣列、PCI接口和終端計算機PC，數字中頻處理器包括五個通道ADC（也可為其它數量）的信號輸入端，數字中頻處理器的信號輸入端分別輸入天氣雷達回波中頻信號，光纖發送裝置設置于數字中頻處理器內，數字中頻處理器的信號輸出端與光纖發送裝置的信號輸入端連接，光纖發送裝置的信號輸出端通過光纖與光纖接收裝置的信號輸入端連接，光纖接收裝置的信號輸出端與現場可編程門陣列FPGA的信號輸入端連接，現場可編程門陣列FPGA的信號輸出端通過PCI總線與PCI接口的輸入端連接，PCI接口的輸出端與終端計算機PC連接。

結合圖1，本實用新型所述多通道天氣雷達數據采集裝置各部件的具體工作原理及過程如下：

1、光纖發送裝置和光纖接收裝置：

由于數字中頻處理器裝配在天線倉中，而裝有數據采集裝置的電腦位于控制機房中，數據傳輸距離往往較遠，因此采用光纖作為傳輸介質。