[發明專利]實時檢測數字相控陣時頻信號故障及其恢復處理方法

有效

• 申請號: 202011190626.5
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112332835B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 張帆;曾富華
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08;H03L7/093;H03L7/091;H03L7/18
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種實時檢測數字相控陣時頻信號故障及其恢復處理方法，具有如下技術特征：將包含時鐘信號故障檢測模塊、同步信號故障檢測模塊與重同步觸發信號模塊連接組成時頻故障檢測模塊，時頻故障檢測模塊與主控單元組成故障檢測系統；時鐘信號故障檢測模塊根據現場可編程門陣列(FPGA)提供的工作時鐘與吉比特收發器GTP提供的參考時鐘，監測外部輸入時鐘信號的健康狀況，確定是否觸發輸出端重同步觸發信號模塊重同步操作；同步信號故障檢測模塊根據子陣內與子陣間同步提供統一基準的同步信號，監測外部輸入的同步信號的健康狀況，確定數字相控陣系統是否發生重同步操作；時鐘信號故障檢測模塊、同步信號故障檢測模塊協同檢測同步信號故障，測量時鐘計數器分頻得到同步信號與外同步信號相位差值，對測量相位差值進行分析得到跳變點，并通過對多次測量得到的跳變點進行中值濾波，剔除野值后與上一次配置的值進行比較，判斷是否發生變化，決定是否產生重同步觸發信號；一旦時鐘信號或同步信號出現故障，時頻故障檢測模塊在第一時間將故障狀態上報主控單元顯示；當時頻故障消失或者解決，在時頻信號恢復正常后，時鐘信號故障檢測模塊或同步信號故障檢測模塊通過重同步觸發信號模塊重同步操作，主控單元獲取時頻故障檢測模塊檢測狀態，完成控制流程調度，重新恢復數字相控陣系統正常工作。

2.如權利要求1所述的實時檢測數字相控陣時頻信號故障及其恢復處理方法，其特征在于：時鐘信號故障檢測模塊包括：接收外部時鐘信號的鎖相環PLL，鎖相環PLL順次串聯的時鐘鎖定判決單元和重同步信號產生單元。

3.如權利要求2所述的實時檢測數字相控陣時頻信號故障及其恢復處理方法，其特征在于：外部時鐘信號通過鎖相環PLL輸出高電平的鎖定指示信號或為低電平失鎖的鎖定指示信號，并送入時鐘鎖定判決單元，根據鎖相環PLL鎖定指示做積分處理，判斷是否真正鎖定，通過積分處理防止虛警。

4.如權利要求3所述的實時檢測數字相控陣時頻信號故障及其恢復處理方法，其特征在于：時鐘鎖定判決單元采用初始態、校驗態、鎖定態的狀態機運轉機制完成對時鐘鎖定的判決。

5.如權利要求4所述的實時檢測數字相控陣時頻信號故障及其恢復處理方法，其特征在于：時鐘鎖定判決單元輸出經過處理后時鐘鎖定指示送重同步信號產生單元，重同步信號產生單元根據處理后的時鐘鎖定指示狀態，判斷是否需要產生重同步觸發信號，確認時鐘是否鎖定，鎖定則進入下一步，否則等待時鐘鎖定，然后繼續判斷時鐘是否鎖定，失鎖則進入下一步，否則等待時鐘失鎖，再次判斷時鐘是否鎖定，鎖定則輸出重同步觸發信號，否則繼續等待時鐘鎖定，通過“鎖定—失鎖—再鎖定”原則觸發數字相控陣系統重同步操作，完成對時鐘故障檢測以及產生重同步信號。

6.如權利要求1所述的實時檢測數字相控陣時頻信號故障及其恢復處理方法，其特征在于：重同步操作采用包括時鐘網絡的重同步、模數轉換器ADC、數模轉換器DAC重新配置的重同步操作，在時頻信號恢復正常后，通過重同步操作后數字相控陣系統重新恢復正常工作。

7.如權利要求1所述的實時檢測數字相控陣時頻信號故障及其恢復處理方法，其特征在于：同步信號故障檢測模塊包括：連接外部時鐘信號的內同步信號產生單元，接收外部同步信號的延時處理單元，接收時鐘信號的內同步信號產生單元和延時處理單元輸出端順次串聯相位測量單元、相位值緩存單元、跳變點判決單元、跳變點緩存單元、中值濾波單元和時頻故障判決單元。

8.如權利要求7所述的實時檢測數字相控陣時頻信號故障及其恢復處理方法，其特征在于：外部同步信號經過延時處理單元送入相位測量單元的送入端，內同步信號產生單元接收時鐘信號生成內同步信號，通過計數器分頻得到與同步信號同頻的脈沖信號并送入相位測量單元的另一端；延時處理單元接收主控單元發送的延時配置控制字，產生附加不同時延的同步信號，并送入相位測量單元，通過開關門計數器，測量內同步信號產生單元生成內同步信號與經過延時處理單元的外部同步信號相位差，相位差單位為和時鐘個數。