本实用新型涉及雷达技术领域,特别涉及一种便携式雷达信号采集装置。
背景技术：
随着信息技术的发展，特别是各种数字处理器处理速度的提高，在一些恶劣的环境和无法实时传输数据的情况下，还必须使用储存测试方法。人们定义数据采集系统的要求越来越高，特别实在一些需要极端时间内完成大量数据采集，进行实时处理的场合，对数据采集系统的速度提出了非常高的要求。相应地，人们对数据采集系统的存储能力，接口能力以及抗干扰能力也提出了更高的要求。
在针对雷达信号进行处理的系统中，要进行目标回波的采集和处理工作，确定准确的位置，明确目标预计和跟踪之间的真实轨迹，对实际的距离和时间的长短进行详尽的记录。随着社会的不断发展，人们对采集系统的要求逐渐提高，尤其是精度和速度方面，逐步实现在存储和处理方面能力的提升。
当前usb3.0的传输速度能达到5gbps，提供高达600mb/s的带宽，并且可以向下兼容。且实现更好的电源管理功能。还能让主机更快的识别硬件，全新的协议提高了数据处理效率，所以本实用新型将利用usb3.0 arm9 fpga来设计一套针对雷达数据的高速便携式雷达信号采集设备。
技术实现要素：
本实用新型所要解决技术问题在于针对现有技术所存在的不足而提供一种便携式雷达信号采集装置。
本实用新型所要解决技术问题可以通过以下技术方案来实现：
一种便携式雷达信号采集装置，包括雷达主机和与所述雷达主机连接的收发机与伺服单元、船舶姿态测量单元、罗经仪、导航仪、自动识别避碰仪、鼠键和雷达显示器，所述收发机与伺服单元与雷达收发天线连接，其特征在于，还包括一usb雷达信号采集器和一pc上位机，所述usb雷达信号采集器的输入端与所述雷达主机的雷达信号输出端连接，以采集雷达信号；所述usb雷达信号采集器的输出端与所述pc上位机连接，以向所述pc上位机输出所采集的雷达信号。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述usb雷达信号采集器包括一电路板和集成在所述电路板上并通过电路连接的usb3.0芯片、arm芯片、fpga芯片；其中arm9芯片用于做usb控制器，通过arm9芯片的串口或者网口将采集的数据实时输出；所述fpga芯片用于做信号的处理；所述usb3.0芯片与所述pc上位机连接。
由于采用了如上的技术方案，本实用新型相比于当前的雷达采集设备而言，本专利的便携式雷达信号采集设备有以下的特点：
1.集成usb3.0芯片，arm芯片，fpga芯片在一块开发板上，极大的缩减了整个采集系统，与传统的采集系统相比，体积大大减小，方便携带。
2.与传统的采集系统来说，usb接口是一般硬件设备都带有的，不依赖于特定的接口，操作起来更加简易。
3.便携式采集设备集成了usb3.0，其传输速度快，传输效率高，极大的提高的采集效率。
4.便携式采集设备由于体积小，操作简单，能适应多种工作地点，能适应多种工作环境。
5.便携式采集设备上面集成了arm9芯片，用于做usb控制器，可以通过arm9芯片的串口或者网口将采集的数据实时输出。保证了采集数据的实时性。
6.便携式采集设备与windows上位机结合，便携式采集器将采集的数据输出，上位机通过usb接口，接收采集的数据，可以将采集的数据实时保存下来。
7.便携式采集设备与windows上位机结合，便携式采集器将采集的数据输出，上位机通过usb接口，接收采集的数据并解析采集的数据。在上位机上将数据回放。
8.便携式采集设备上面集成了fpga芯片，用于做信号的处理。通过fpga技术可以分多路数据(heading，gps，ais等)，也可以单路采集。
9.便携式采集设备提供多种采样时钟，100m，80m，50m，20m可设。
10.便携式采集设备提供多种采样位数的adc，14位，12位，10位，8位可选。
11.便携式采集设备时序上下沿可设。
12.便携式采集设备adc偏置电压可设。
附图说明
图1为本实用新型便携式雷达信号采集设备的原理框图。
图2为本实用新型便携式雷达信号采集设备的处理与跟踪流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本实用新型。
参见图1，图中所示的一种便携式雷达信号采集装置，包括雷达主机100和与雷达主机100连接的收发机与伺服单元200、船舶姿态测量单元300、罗经仪400、导航仪500、自动识别避碰仪600、鼠键700、雷达显示器800、usb雷达信号采集器900和pc上位机1000。
收发机与伺服单元200与雷达收发天线210连接。usb雷达信号采集器900的输入端与雷达主机100的雷达信号输出端连接，以采集雷达信号；usb雷达信号采集器900的输出端与pc上位机1000连接，以向pc上位机1000输出所采集的雷达信号。
usb雷达信号采集器900包括一电路板和集成在电路板上并通过电路连接的usb3.0芯片、arm芯片、fpga芯片；其中arm9芯片用于做usb控制器，通过arm9芯片的串口或者网口将采集的数据实时输出；fpga芯片用于做信号的处理；usb3.0芯片与pc上位机1000连接。
雷达要对目标进行跟踪，需要罗经仪400、导航仪500和自动识别避碰仪600(ais)设备，需要获得船体的姿态，比如三天线的卫星罗经仪可以获得船舶的俯仰参数和船舶的方位信号。导航仪以获得船舶的位置信号和速度信号，ais以获得被动接收的他船运动参数，同时接入船舶的姿态测试仪，以控制摄像头俯仰向的云台以补偿船舶的摇晃。usb雷达信号采集器900采集雷达回波，heading,ais等信号。pc上位机1000从usb口接收采集数据，一方面可以做数据保存，一方面可以做数据回放。
雷达是目标跟踪的物理基础，主要有雷达信号的生产与发射，接收与显示，包含海事雷达重要的海杂波和雨杂波的抑制等处理技术。
参见图2，fpga芯片主要任务是完成模拟信号的数字化采集，fpga芯片的主要工作有如下两点:(1)控制数模转换芯片，确保采集到的雷达回波信号的质量。(2)将采集的数字数据合并，并传输给usb控制器，为接下来的信号处理和输出传输做准备。
pc上位机1000主要是读取usb雷达信号采集器900的usb口获取采集到的回波数据，heading，ais等数据。在读取的同时可以按照数据格式同步解析，将解析的数据显示在pc显示器上，做到同步的显示。也可以在读取的同时将数据保存在pc本地，以便以后雷达数据的回放。保存下来的雷达数据做好备份，便于对数据的存储与查阅。
1.一种便携式雷达信号采集装置，包括雷达主机和与所述雷达主机连接的收发机与伺服单元、船舶姿态测量单元、罗经仪、导航仪、自动识别避碰仪、鼠键和雷达显示器，所述收发机与伺服单元与雷达收发天线连接，其特征在于，还包括一usb雷达信号采集器和一pc上位机，所述usb雷达信号采集器的输入端与所述雷达主机的雷达信号输出端连接，以采集雷达信号；所述usb雷达信号采集器的输出端与所述pc上位机连接，以向所述pc上位机输出所采集的雷达信号。
2.如权利要求1所述的一种便携式雷达信号采集装置，其特征在于，所述usb雷达信号采集器包括一电路板和集成在所述电路板上并通过电路连接的usb3.0芯片、arm芯片、fpga芯片；其中arm9芯片用于做usb控制器，通过arm9芯片的串口或者网口将采集的数据实时输出；所述fpga芯片用于做信号的处理；所述usb3.0芯片与所述pc上位机连接。
技术总结