[發明專利]一種月面巡視器測月雷達雙通道非均勻采樣接收機

有效

• 申請號: 201410532190.1
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104316909A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 沈紹祥;周斌;方廣有;李玉喜
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01S7/34
• 分類號: G01S7/34
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李微微;仇蕾安

1.一種月面巡視器測月雷達雙通道非均勻采樣接收機，其特征在于，所述接收機設有接收通道，該接收通道均包括數控增益模塊、單端轉差分模塊、直流偏置模塊、權電阻網絡模塊、第一加載模塊、第二加載模塊、數字采樣處理模塊、增益控制模塊和主控邏輯模塊；

其中，所述主控邏輯模塊產生并存儲有256個其值為0至255的門限電平；主控邏輯模塊按設定的重復頻率將門限電平逐個發送給所述權電阻網絡模塊和所述增益控制模塊；

所述增益控制模塊存儲有256個增益值，增益控制模塊對接收到的每個門限電平索引其對應的增益值，并將索引得到的增益值按所述設定的重復頻率發給數控增益模塊；

所述數控增益模塊根據接收到的增益值對回波信號做相應倍數的增益調整；

所述單端轉差分模塊將接收到的經過增益調整的回波信號轉換成一對差分信號，分別定義為第一差分信號和第二差分信號，將第一差分信號送至第一加載模塊，第二差分信號送至第二加載模塊；

所述第一加載模塊對第一差分信號加載所述直流偏置模塊提供的偏置電壓后輸出至數字采樣處理模塊；

所述權電阻網絡根據接收的每個門限電平形成對應的模擬參考比較電壓；

所述第二加載模塊對第二差分信號加載所述權電阻網絡模塊提供的模擬參考比較電壓后輸出至所述數字采樣處理模塊；

所述數字采樣處理模塊將接收到的兩路加載后的差分信號進行比較，當加載后的第一差分信號高于加載后的第二差分信號時，輸出1；否則輸出0；如此，得到當前門限電平對應的包括0和1的1比特數據流；數字采樣處理模塊對1比特數據流進行并行交替采樣，從而獲得該門限電平下的1比特數字采樣點；當數字采樣處理模塊接收到256個門限電平對應的256個數據流后，將256個數據流的相應采樣時刻下的1比特采樣點進行累積，得到等效的8位ADC的采樣值。

2.如權利要求1所述的一種月面巡視器測月雷達雙通道非均勻采樣接收機，其特征在于，每個所述門限電平對應一個增益值；第1個到第256個所述增益值從兩端向中間逐漸變大，且中部位置的多個增益值均為最大，256個增益值的大小相對于門限電平的中位值呈對稱關系。

3.如權利要求2所述的一種月面巡視器測月雷達雙通道非均勻采樣接收機，其特征在于，所述數控增益模塊包括高增益控制模式和低增益控制模式：

當雷達測月系統所述非均勻采樣接收機需要低增益模式時，其增益值由按門限電平按從小到大順序依次索引對應的增益值并輸出，此時兩次索引之間的步長定義為N；

當所述非均勻采樣接收機雷達測月系統需要高增益模式時，針對接收到的小增益對應的門限電平，以mN作為索引的步長來索引對應的增益值；針對接收到的大增益值對應的門限電平，以N/m作為索引的步長來索引對應的增益值；

其中，m為正整數；所述256個增益值中，高于預設的增益閾值的增益值定義為大增益，低于或等于預設的增益閾值的增益值定義為小增益，其增益閾值根據所述非均勻采樣接收機的增益模式確定。

4.如權利要求1、2或3所述的一種月面巡視器測月雷達雙通道非均勻采樣接收機，其特征在于，所述接收機還包括一個接收通道，定義為第二接收通道；

第一接收通道實現頻率為60MHz天線回波的接收，第二接收通道實現頻率為500MHz天線回波的接收；所述第二接收通道還包括兩個子通道，兩個子通道同時對500MHz天線回波進行接收。

5.如權利要求1、2或3所述的一種月面巡視器測月雷達雙通道非均勻采樣接收機，其特征在于，所述數字采樣處理模塊利用多相位時鐘對所述1比特數據流進行交替并行采樣。

6.如權利要求1、2或3所述的一種月面巡視器測月雷達雙通道非均勻采樣接收機，其特征在于，所述數字采樣處理模塊、增益處理模塊和主控邏輯模塊均在FPGA中實現。

7.如權利要求1、2或3所述的一種月面巡視器測月雷達雙通道非均勻采樣接收機，其特征在于，所述接收機還包括限幅模塊，設置在所述數控增益模塊之前，所述限幅模塊接收天線回波信號后，將回波信號進行幅度限制，將回波信號調整到量程范圍之內。

8.如權利要求1、2或3所述的一種月面巡視器測月雷達雙通道非均勻采樣接收機，其特征在于，所述接收機還包括三級固定增益放大模塊，設置在所述數控增益模塊之后，將數控增益模塊輸出的信號進行放大，并輸出至單端轉差分模塊。