[實用新型]一種全集成多普勒天氣雷達信號處理系統

有效

• 申請號: 201720502536.2
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN207096449U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 張偉;姜淼;賀立新;高細橋;蔣斌;程兵;李開華
• 申請（專利權）人: 成都錦江電子系統工程有限公司
• 主分類號: G01S13/95
• 分類號: G01S13/95
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本實用新型涉及雷達信號處理領域，特別是一種全集成多普勒天氣雷達信號處理系統。

背景技術

多普勒天氣雷達信號處理系統是多普勒天氣雷達的重要組成部分，主要是對天氣回波進行強度、徑向速度及譜寬估計處理，以獲取回波信號強度和風場等信息。多普勒天氣雷達信號處理系統一般包括：數字中頻接收、多普勒信號處理、觸發定時、方位俯仰信號接口、數據通信等模塊和單元，組成復雜。美國VISALA公司的RVP8信號處理器由數字中頻接收(IFD模塊)、數據接收卡(RVP8RX卡)、數據通信卡(IO62卡)、有源擴展面板和信號處理PC機五個部分組成；最新的RVP900多普勒天氣雷達信號處理器也由數字中頻接收機和信號處理PC機兩部分組成。

多普勒天氣雷達信號處理系統由多個分離硬件模塊組成，存在以下問題和缺陷：

(1)系統組成復雜，各個模塊之間采用多種通信方式如串行、并行、PCI等，模塊和模塊之間存在通信同步和協調問題，需要較多的外部通信電纜，系統連接復雜且脆弱。

(2)系統維修維護困難，需要用戶有較多的經驗具體判斷故障和問題出現在哪個模塊，故障定位復雜，可維修性和可靠性差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種全集成多普勒天氣雷達信號處理系統，該系統面向多普勒天氣雷達信號處理，單個硬件模塊實現所有多普勒天氣雷達信號處理所需的全部功能，同時集成雷達信號處理所必需的各種接口。本發明能夠解決多普勒天氣雷達信號處理系統組成復雜的一系列問題。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：一種全集成多普勒天氣雷達信號處理系統，它包括殼體和內部集成電路，所述的殼體上表面設置有散熱風扇和電源模塊，所述的機殼的第一側設置有串行方位和俯仰角碼輸入接口、可編程觸發脈沖輸出接口和可編程輸入輸出接口，所述機殼的第二側設置有電源接口、千兆網口、千兆光纖接口及LED指示燈，所述機殼的第三側設置有中頻回波信號輸入接口、參考時鐘CLK輸入接口和數字波形輸出接口，所述的電源接口通過線纜與電源模塊的電源輸出端連接，電源模塊的電源輸入端與供電電源連接；

所述的內部集成電路包括數模轉換電路、時鐘控制電路、DSP處理模塊、FPGA處理模塊和數字波形產生模塊，數模轉換電路接收來自前置中頻放大器的中頻回波信號，并轉換為數字信號后傳輸到FPGA處理模塊，時鐘控制電路接收頻綜產生的CLK信號，并為數模轉換電路提供參考信號，FPGA處理模塊的一路控制信號輸出端與時鐘控制電路的控制信號輸入端連接；FPGA處理模塊抽取后的IQ數據傳輸給DSP處理模塊進行處理，DSP處理模塊將處理后的dBT、dBZ、V和W結果回傳給FPGA控制模塊，FPGA控制模塊再通過千兆網口將處理結果傳輸給終端顯示，同時通過千兆網口接收終端的各種控制命令，FPGA處理模塊還通過外的串行方位和俯仰角碼輸入接口接收串行角碼，通過可編程觸發脈沖輸出接口和可編程輸入輸出接口輸出觸發信號和可編程輸入輸出控制信號，FPGA控制模塊的另一路精致信號輸出端控制數字波形產生模塊產生發射激勵信號。

所述的編程觸發脈沖輸出接口為多路，且可擴展。

所述的中頻回波信號輸入接口為兩路。

所述的電源模塊，將電源轉換為12V,3A的電源為系統供電。

所述的千兆網口和千兆光纖接口采用標準TCP/IP協議或者UDP協議。

所述的DSP處理模塊為4核DSP處理模塊。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供了一種全集成多普勒天氣雷達信號處理系統，該系統面向多普勒天氣雷達信號處理，單個硬件模塊實現所有多普勒天氣雷達信號處理所需的全部功能，同時集成雷達信號處理所必需的各種接口。本發明能夠解決多普勒天氣雷達信號處理系統組成復雜的一系列問題。

(1)完備配置多普勒天氣雷達信號處理系統只需一個模塊，采用標準TCP/IP或UDP協議與后端進行連接，光纖、網絡自適應傳輸處理，系統連接簡單可靠。

(2)系統維修維護簡單，全集成設計多普勒天氣雷達信號處理系統本身即是一個最小可更換單元，故障和問題定位簡單可靠，可維修性和可靠性高。

附圖說明

圖1為系統俯視圖；

圖2為系統一側示意圖A；

圖3為系統一側示意圖B；

圖4為系統內部電路結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。