[發明專利]基于光纖傳輸的相控陣TR組件通道數據自動定位方法

有效

• 申請號: 201410535789.0
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104363050B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 牛戴楠;李江濤;方振發
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于光纖傳輸的相控陣TR組件通道數據自動定位方法。尤其涉及一種可忽略TR組件光纖發送端與光纖接收端連接物理地址一一對應，利用光纖邏輯地址進行相控陣TR組件通道數據自動定位的方法。

背景技術

相控陣雷達設計中，TR組件即是核心器件，也是數量最多的器件。TR組件接收信號進行數字化和預處理后，需要將數據傳送到信號處理分機進行信號處理。目前相控陣雷達中TR組將向信號分機傳輸數據使用最多的是光纖，無論TR組件中的預處理是否包含子陣的數字波束合成，最終都需要在信號處理分機完成對所有接收信號的數字波束合成。隨著組件內通道數量的增加、采樣率的提升和采樣量化位數的增加，僅依靠提高單根光纖的傳輸速率已不能滿足數據量的增長，必須增加連接的光纖數量，以能夠傳輸大量的數據。目前相控陣雷達中，TR組件與信號分機連接用于傳輸數據的光纖數量少則數十根，多則幾百根，每根光纖均傳輸特定通道的數據，以便能與波束合成加權系數對應。如此多的光纖數量難以確保在光纖接收端每根光纖都完全按照發送端的物理地址連接，數字波束合成時，各通道的加權系數必須與相應的通道數據對應計算，一旦光纖連接錯誤，將導致錯誤的通道數據對應錯誤的加權系數，使得數字波束合成錯誤，且難以查找故障所在，同時光纖發送端與接收端物理地址一一對應的方式也使得調試時難度增大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于光纖傳輸的相控陣TR組件通道數據自動定位方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：TR組件中的光纖數據發送端在發送數據包時，自動在每根光纖發送的數據包的幀頭中加入光纖邏輯地址和數據包號，每個光纖邏輯地址代表了這根光纖傳輸的數據對應的TR組件的通道號；光纖數據接收端在收到數據包后從幀頭中解出光纖邏輯地址，根據光纖邏輯地址識別這根光纖傳輸的數據對應的TR組件的通道，然后將多根光纖傳輸的數據按光纖邏輯地址與相應的TR組件的收發通道進行映射排列，使得排序后的數據與相控陣天線上各TR組件的各通道一一對應，再根據數據包號對齊多根光纖傳輸的數據，最后將對齊且排序后的數據交由信號處理進行波束合成。這樣避免了因環境因素的限制和人為因素的原因，導致難以保證光纖接收端與光纖發送端物理地址對應的情況。

附圖說明

圖1 TR組件(光纖發送端)與信號分機(接收端)的物理連接圖。

圖2光纖發送端數據包組成結構圖。

圖3光纖接收端排序映射圖。

具體實施方式

TR組件(光纖發送端)與信號分機(光纖接收端)的光纖物理連接圖如圖1所示。其中包括：信號分機通過光口1經路徑A向R組件的光口1發送控制參數，控制參數也以數據包的形式發送，該數據包的幀頭中也包含了這根光纖的邏輯地址，用于確定TR組件在天線面陣上的物理位置，從而確定了對應的接收通道。對另外一個TR組件，信號分機通過光口2經路徑AA向TR組件的的光口1發送控制參數。所有由信號分機向TR組件發送的數據包格式相同，唯一的區別在于每條路徑上數據包中幀頭內包含的光纖邏輯號不同。當TR組件將接收到的信號數字化后進行預處理，然后通過光口2、3、4、5經由路徑B、C、D、E或BB、CC、DD、EE向信號分機發送預處理后各接收通道的數據。

如圖2所示，所有TR組件根據光口1接收到的數據包內的光纖邏輯地址，自動計算對應光口2、3、4、5應該發送的光纖邏輯地址，形成發送端光纖邏輯地址映射表。例如，TR組件的光口1收到數據包內的光纖邏輯地址為0，自身在面陣上的位置坐標為(x₀,y₀)，對應天線面陣通道號為1～8號接收通道，則光口2對應的光纖邏輯地址為0，表明經該光口發送，無論經由哪條路徑被信號分機接收的數據，為第1和2號接收通道采集處理后的數據(假設每個TR組件對應8個接收通道)；光口3對應的光纖邏輯地址為1，表明經該光口發送，無論經由哪條路徑被信號分機接收的數據，為第3和4號接收通道采集處理后的數據；光口4對應的光纖邏輯地址為2，表明經該光口發送，無論經由哪條路徑被信號分機接收的數據，為5和6號接收通道采集處理后的數據；光口5對應的光纖邏輯地址為3，表明經該光口發送，無論經由哪條路徑被信號分機接收的數據，為第7和8號接收通道采集處理后的數據。發送端的光纖邏輯地址映射表是由發送端接收支路(即每個TR組件的光口1)收到的光纖邏輯地址確定的，所以為了確保每個TR組件的光纖邏輯地址映射表的正確性，光纖發送端接收支路的光纖物理連接不能錯。

對光纖數據的接收端(即信號分機)而言，通過光口18、21、23、19接收路徑B、C、D、E發送的數據。如圖2所示，光口18經路徑B接收第1、2個接收通道采集處理后的數據；光口21經路徑C接收第3、4個接收通道采集處理后的數據；光口23經路徑D接收第5、6個接收通道采集處理后的數據；光口19經路徑E接收第7、8個接收通道采集處理后的數據。所有光口接收到數據后，根據接收到的K字符進行數據包對齊，然后解數據包幀頭中的信息，得到該光口對應的光纖邏輯地址，再根據光纖邏輯地址對各光口的接收數據進行排序，將傳輸路徑與接收光口進行映射。使得對后級處理而言，所有接收通道的數據是按光口映射順序排列的，便于后續數字波束形成處理。如圖3所示。假設信號處理分機的發送端使用了1到12號光口，接收端使用了13到60號光口，對應12個R組件，96個接收通道，排序映射處理完成后，可以認為第18號光口對應接收光纖邏輯地址為1的路徑，接收到的對應第1、2個接收通道的數據；第21號光口對應接收光纖邏輯地址為2的路徑，接收到的對應第3、4個接收通道的數據；第23號光口對應接收光纖邏輯地址為3的路徑，接收到的對應第5、6個接收通道的數據；第19號光口對應接收光纖邏輯地址為4的路徑，接收到的對應第7、8個接收通道的數據。當由TR組件光口2發送的數據經路徑C，發送到信號分機第30號光口，則信號分機根據接收數據幀頭中的光纖邏輯地址重新進行映射。這樣保證了當實際物理連接有變化的情況下，經由映射排序后，數字波束形成時對應實際TR組件的物理位置與對應通道的加權系數一一對應。這樣簡化了線纜連接，增強了系統靈活性。