机载雷达杂波记录仪的制作方法

本发明涉及雷达领域，特别是涉及一种机载雷达杂波记录仪。

背景技术：

机载雷达在地、海等复杂背景中所产生的杂波可能对其检测目标形成干扰，导致雷达截获概率低、跟踪精度低，因此雷达杂波特性的研究尤为重要。雷达杂波特性的研究方法包括理论研究和实验研究，对于地海杂波这样的面目标散射特性利用电磁散射理论寻找各种近似有效的理论计算方法比较困难，需要实验数据支撑。然而，目前国内在机载雷达杂波测量领域基本为空白，雷达杂波采集要求高精度、大动态、高速度，研制难度大，成本高，成为机载雷达杂波测量及研究工作的瓶颈。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种机载雷达杂波记录仪。

为解决上述技术问题，本发明中的一种机载雷达杂波记录仪，包括：

主控制器，用于通过PCI总线向数据采集模块发送控制信号；

数据采集模块，用于根据所述控制信号通过内部的高速A/D转换器同时采集多路中频杂波数据；

数据存储模块，用于存储采集的中频杂波数据。

可选地，所述记录仪还包括：

电源模块，用于给所述数据采集模块、所述数据存储模块和所述温控模块提供直流电；

所述温控模块，用于检测所述记录仪内部空间的温度，并保持所述记录仪内部空间的温度处于预设低温阈值和预设高温阈值范围内。

具体地，所述温控模块包括温度继电器和PTC热敏电阻；

所述温控模块，具体用于检测所述记录仪内部空间的温度，当检测的温度低于所述低温阈值，触发所述温度继电器闭合，使所述电源模块对所述PTC热敏电阻提供直流电，从而对所述记录仪内部空间进行加热；当检测的温度高于所述高温阈值，触发所述温度继电器断开，使所述电源模块停止对所述PTC热敏电阻提供直流电。

具体地，所述主控制器和所述数据采集模块均支持PMC/XMC板卡与载板组成的导冷的CompactPCI/PXI/VPX板卡。

具体地，所述主控制器、所述数据采集模块、所述数据存储模块和所述电源模块均支持后IO导冷CompactPCI/PXI/VPX板卡。

具体地，所述记录仪还包括：

箱体，用于支撑的所述主控制器、所述数据采集模块、所述数据存储模块、所述电源模块和所述温控模块；

安装支架，用于固定所述机箱。

具体地，所述箱体采用气密设计；所述箱体与所述安装支架之间设置柔性金属钢丝绳减震器。

具体地，所述箱体为金属屏蔽结构。

可选地，所述主控制器，还用于接收外部时钟信号，将所述外部时钟信号发送给所述数据采集模块；

所述数据采集模块，具体用于将所述外部时钟信号作为采样时钟，根据所述采样时钟和所述控制信号通过内部的高速A/D转换器同时采集多路中频杂波数据。

本发明有益效果如下：

本发明突破了现有机载雷达在地、海杂波特性研究领域依靠理论研究，缺少实际测量数据的瓶颈，提供一种以现有计算机总线技术、数据采集技术、结构加固技术为依托，灵活性高、可扩展性强、开发技术难度小的虚拟仪器，实现机载雷达地、海杂波数据采集。

附图说明

图1是本发明实施例中一种机载雷达杂波记录仪的结构示意图；

图2是本发明实施例中机载雷达杂波记录仪的爆炸图；

图3是本发明实施例中机箱的结构示意图；

图4是本发明实施例中板卡组件示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种机载雷达杂波记录仪，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1所示，本发明实施例中一种机载雷达杂波记录仪，包括：

主控制器，用于通过PCI总线向数据采集模块发送控制信号；

数据采集模块，用于根据所述控制信号通过内部的高速A/D转换器同时采集多路中频杂波数据；

数据存储模块，用于存储采集的中频杂波数据。

在上述实施例的基础上，进一步提出上述实施例的变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在各变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。

在本发明的一个实施例中，所述记录仪还包括：

电源模块，用于给所述数据采集模块、所述数据存储模块和所述温控模块提供直流电；

所述温控模块，用于检测所述记录仪内部空间的温度，并保持所述记录仪内部空间的温度处于预设低温阈值和预设高温阈值范围内。

进一步说，所述温控模块包括温度继电器和PTC热敏电阻；

所述温控模块，具体用于检测所述记录仪内部空间的温度，当检测的温度低于所述低温阈值，触发所述温度继电器闭合，使所述电源模块对所述PTC热敏电阻提供直流电，从而对所述记录仪内部空间进行加热；当检测的温度高于所述高温阈值，触发所述温度继电器断开，使所述电源模块停止对所述PTC热敏电阻提供直流电。

具体说，所述主控制器和所述数据采集模块均支持PMC/XMC板卡与载板组成的导冷的CompactPCI/PXI/VPX板卡。

具体说，所述主控制器、所述数据采集模块、所述数据存储模块和所述电源模块均支持后IO导冷CompactPCI/PXI/VPX板卡。

具体说，所述记录仪还包括：

箱体，用于支撑的所述主控制器、所述数据采集模块、所述数据存储模块、所述电源模块和所述温控模块；

安装支架，用于固定所述机箱。

具体说，所述箱体采用气密设计；所述箱体与所述安装支架之间设置柔性金属钢丝绳减震器。

具体说，所述箱体为金属屏蔽结构。

在本发明的另一个实施例中，所述主控制器，还用于接收外部时钟信号，将所述外部时钟信号发送给所述数据采集模块；

所述数据采集模块，具体用于将所述外部时钟信号作为采样时钟，根据所述采样时钟和所述控制信号通过内部的高速A/D转换器同时采集多路中频杂波数据。

本发明公开了一种基于CompactPCI/PXI/VPX总线的机载雷达杂波记录仪装置，包括电源模块、主控制器模块、数据采集模块、数据存储模块、温控模块、背板及机箱结构等部分。该装置能够根据外部控制信号，完成对机载雷达的多通道中频杂波信号的数据采集，支持外部时钟、外触发、连续采集等多种工作模式。装置采用标准的CompactPCI/PXI/VPX总线架构，对各功能模块及系统进行导冷散热、气密、减震等加固设计，使其满足恶劣机载环境使用要求。通过计算机总线技术、数据采集技术、结构加固技术的结合，开发了一种灵活性高、可扩展性强，开发技术难度小的机载雷达杂波测量装置，弥补了国内机载雷达的地海杂波特性研究中试验测量研究的空白。

也就是说，(1)电源模块为后IO导冷加固CompactPCI/PXI/VPX模块，将外部直流供电转换为装置内各模块所需要直流供电，具备输入输出保护、滤波等功能。

(2)主控制器模块为后IO导冷加固CompactPCI/PXI/VPX模块，通过PCI总线控制数据采集模块、数据存储模块，实现雷达中频杂波数据的采集、存储；具备串行通讯接口、以太网接口等外围接口，实现与雷达之间的通讯，以及远程数据回读。

(3)数据采集模块为后IO导冷加固CompactPCI/PXI/VPX模块，支持外部时钟、外部触发工作模式，灵敏度高、动态性能好的高速A/D转换器可以同时采集多路中频杂波数据。

(4)数据存储模块为2个或以上导冷加固的大容量固态硬盘或磁盘阵列，搭建RAID提高数据吞吐量，支持雷达杂波数据的高传输速度要求。

(5)背板包括电源背板和CompactPCI/PXI/VPX总线背板两部分，为装置内部电源模块、主控制器模块、数据采集模块、数据存储模块提供物理和电器连接。

(6)温控模块由温度继电器和PTC热敏电阻组成，对设备内部进行加热，确保设备在低温条件下正常工作。

(7)机箱结构为内部模块提供物理支撑和环境防护功能。

以根据或几种总线中任一种，在此基础上定制开发相应的背板，并对装置进行加固设计。

上述装置中，主控制器模块和数据采集模块不仅支持标准的后IO导冷加固CompactPCI/PXI/VPX模块，也支持采用PMC/XMC板卡与载板组成的导冷加固CompactPCI/PXI/VPX板卡组件。

上述装置中，机箱结构由箱体和安装支架组成，箱体为气密设计可保证内部设备在高空低气压环境下正常工作，箱体与安装支架之间采用柔性金属钢丝绳减震器对设备进行减震，金属屏蔽结构防护外部电磁干扰。

本发明结合计算机总线技术、数据采集技术、结构加固技术，开发了一台灵活性高、可扩展性强、开发技术难度小的机载虚拟仪器。电源模块、主控制器模块、数据采集模块、数据存储模块可选择成熟的产品，且随着不同的机载雷达杂波数据采集需求变化，如采集通道数、采样率、有效数据位、无杂散动态范围等指标，可以便捷的通过选择CompactPCI、PXI、VPX不同的总线，或更换数据采集模块来满足。

举例说明本发明中装置。

图1是本发明一种基于CompactPCI/PXI/VPX总线的机载雷达杂波记录仪装置工作原理框图。如图所示，该装置包括电源模块6、主控制器模块4、数据采集模块5、数据存储模块3、背板、温控模块20及机箱结构等部分。电源模块6通过背板8将机载供电转换为标准的CompactPCI/PXI/VPX电源输出，主控制器模块4、数据采集模块5、数据存储模块3上电工作。数据采集模块5采用外部时钟作为采样时钟，由外部触发信号控制记录仪采进行数据采集，将机载雷达杂波数据进行A/D变换后通过CompactPCI/PXI/VPX总线传送给主控制器模块4，主控制器模块4将数据持续写入数据存储模块3中。同时，主控制器模块4通过CompactPCI/PXI/VPX总线协议与机载雷达之间进行串口通讯，远程终端可通过CompactPCI/PXI/VPX总线协议实现数据回读。温控模块20由温度继电器和PTC热敏电阻组成，温度继电器在-40℃以下闭合，PTC热敏电阻对装置内部进行加热，-20℃时断开，加热停止。

图2是本发明一种基于CompactPCI/PXI/VPX总线的机载雷达杂波记录仪装置的爆炸图。如图所示，机箱结构由箱体和安装支架23组成，箱体由左侧边2、右侧板22、上盖板7、下盖板21、前面板9、后面板18组成，左侧边2、右侧板22、上盖板7、下盖板21之间安装密封条，并涂覆硅胶安装，前面板9、后面板18与左侧边2、右侧板22、上盖板7、下盖板21之间风别安装密封条，前面板上选用气密连接器，箱体内外实现气密，避免机载高空低气压环境损坏装置内部电子设备。箱体结构上为电气连接的屏蔽体，可有效屏蔽外界电磁干扰。电源模块6、主控制器模块4、数据采集模块5、数据存储模块3为导冷板卡，热耗可通过传导的方式迅速传递至机箱表面的翅片结构，避免电子器件过热，降低系统可靠性。

图3是本发明机箱结构图。如图2、图3所示，安装支架与机箱之间由8个钢丝绳减震器10、11、12、13、14、15、16、17柔性连接，提高装置整体抗冲击震动性能。

图4是本发明中以PMC/XMC板卡与载板组成的导冷加固CompactPCI/PXI/VPX板卡组件示意图。

本发明是结合计算机总线技术、数据采集技术、结构加固技术，开发的一钟灵活性高、可扩展性强、开发技术难度小的机载虚拟仪器。能够根据外部控制信号，完成对机载雷达的多通道中频杂波信号的数据采集，支持外部时钟、外触发、连续采集等多种工作模式。装置采用标准的CompactPCI/PXI/VPX总线架构，对各功能模块及系统进行导冷散热、气密、减震等加固设计，使其满足恶劣机载环境使用要求，弥补了国内机载雷达的地海杂波特性研究中试验测量设备的空白。

虽然本申请描述了本发明的特定示例，但本领域技术人员可以在不脱离本发明概念的基础上设计出来本发明的变型。

本领域技术人员在本发明技术构思的启发下，在不脱离本发明内容的基础上，还可以对本发明做出各种改进，这仍落在本发明的保护范围之内。