[發(fā)明專利]一種通用的四通道數(shù)字抗干擾基帶電路及實現(xiàn)方法

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• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN107894598A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李寧;侯事成;王志軍;張憲維;劉廣泉;董樹鵬;秦鵬;齊彩利;文佳偉
• 申請（專利權(quán)）人: 天津七六四通信導(dǎo)航技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標代理有限公司12105
• 代理人: 胡京生

1.一種通用的四通道數(shù)字抗干擾基帶電路，其特征在于：包括DC/DC電源轉(zhuǎn)換電路、電源電流檢測電路、電源保護電路、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、時鐘分配電路、ARM9處理電路、FPGA抗干擾基帶處理電路、時鐘和復(fù)位電路、存儲電路、接口電路；

所述DC/DC電源轉(zhuǎn)換電路分別與電源電流檢測電路、電源保護電路、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、時鐘分配電路、ARM9處理電路、FPGA抗干擾基帶處理電路、時鐘和復(fù)位電路、存儲電路和接口電路連接，所述電源保護電路與電源電流檢測電路連接，所述電源電流檢測電路與ARM9處理電路連接，所述FPGA抗干擾基帶處理電路分別與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、時鐘分配電路、D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、存儲電路、ARM9處理電路連接，所述時鐘分配電路與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，所述ARM9處理電路分別與時鐘和復(fù)位電路、存儲電路和接口電路連接；

該電路將輸入的9V～36V直流電壓首先通過電源保護電路對電源部分進行過壓和欠壓保護，然后通過DC/DC電源轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成兩路+5V電壓，一路數(shù)字+5V為整個數(shù)字抗干擾基帶電路供電，另一路模擬+5V電壓作為預(yù)留電壓可以給衛(wèi)星抗干擾天線模擬部分供電，數(shù)字+5V電路經(jīng)過二次電源變換為四路電壓，分別為+3.3V、+1.8V、+1.2V和+1.0V，其中+3.3V為FPGA抗干擾基帶處理電路和ARM9處理電路管腳供電電壓；+1.8V主要為A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和FPGA抗干擾基帶處理電路供電；+1.2V和+1.0V分別為ARM9處理電路和FPGA抗干擾基帶處理電路的核電壓供電，對電壓精度要求較高；

電源電流檢測電路對輸入的直流電源進行檢測，將檢測的信號送給ARM9處理電路進行處理來判斷數(shù)字抗干擾基帶電路工作狀態(tài)，并通過串口傳輸給慣導(dǎo)；

衛(wèi)星抗干擾天線射頻部分產(chǎn)生四路46.52±10.23MHz的北斗中頻信號通過四路A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送給FPGA抗干擾基帶處理電路抗干擾處理，抗干擾處理后的數(shù)據(jù)通過D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為模擬北斗中頻信號；

存儲電路核心主要包括NANDFLASH、NORFLASH和SDRAM三種存儲芯片，其中NANDFLASH與ARM9微處理器相連，它主要存儲FPGA抗干擾基帶處理電路抗干擾程序，F(xiàn)PGA抗干擾基帶處理電路上電就會通過ARM9處理電路boot程序加載程序到FPGA抗干擾基帶處理電路開始抗干擾工作；NORFLASH芯片主要用于存放ARM9處理電路應(yīng)用程序，應(yīng)用程序主要負責采集處理FPGA抗干擾基帶處理電路對四路射頻通道的的采樣數(shù)據(jù)、程序在線加載、電源電流檢測和對接口部分離散量的控制功能；SDRAM主要存放FPGA抗干擾基帶處理電路和ARM9處理電路的數(shù)據(jù)；

接口電路部分主要包括兩路RS232電平串口、兩路RS422電平串口、受控離散量、ARM9處理電路JTAG接口和FPGA抗干擾基帶處理電路的JTAG下載接口，其中一路RS232串口用于調(diào)試和程序在線升級，一路RS232串口用于上報四通道抗干擾基帶電路工作狀態(tài)和與外部用戶數(shù)據(jù)通信，一路RS422串口用于和慣導(dǎo)接口進行交互，一路RS422串口備用；

受控離散量是與ARM9處理電路相連的I/O接口，通過串口接收外部指令來控制離散量實現(xiàn)衛(wèi)星抗干擾天線直通閉鎖功能；兩個JTAG接口主要用于程序在線調(diào)試。

2.一種采用權(quán)利要求1所述的通用四通道數(shù)字抗干擾基帶電路的實現(xiàn)方法，其特征在于，步驟如下：四通道數(shù)字抗干擾基帶電路上電后，各電路硬件開始初始化工作，首先ARM9處理電路通過boot加載程序分別讀取存儲電路中NORFLASH和NANDFLASH的ARM9處理電路應(yīng)用程序和FPGA抗干擾處理程序的目標代碼并加載到ARM9處理電路和FPGA抗干擾基帶處理電路中，軟件程序開始運行；

輸入的四通道模擬中頻信號經(jīng)過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采集為四通道數(shù)字中頻信號，F(xiàn)PGA抗干擾基帶處理電路抗干擾軟件，對四路中頻信號分別進行通道增益一致性影響因素自適應(yīng)補償處理、數(shù)字下變頻處理、低通濾波、權(quán)值生成迭代及更新、頻域濾波、二次量化和數(shù)字上變頻處理，上變頻后的數(shù)字中頻信號通過D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號，實現(xiàn)了模擬中頻信號的數(shù)字化抗干擾處理；在進行抗干擾處理的同時，ARM9處理電路應(yīng)用程序分別讀取存儲電路SDRAM中四通道下變頻數(shù)據(jù)并進行分析處理，按照相關(guān)協(xié)議通過接口電路中RS232接口發(fā)送到上位機界面進行顯示，實時顯示四通道射頻前端狀態(tài)信息；ARM9處理電路采集電源電流檢測電路檢測信息，通過設(shè)置的故障門限判定抗干擾基帶電路工作狀態(tài)，通過接口電路中RS232接口、RS422接口和I/O口離散量實現(xiàn)與外部用戶直通閉鎖和程序在線加載指令的交互。