雷達視頻信號採集回放系統

該系統除用於單個目標的識別,還應用於判斷目標以外的背景信息,實現特定目的的搜索功能,識別的範圍更廣、信息含量更大,所需要處理的數據也更多,採集所需圖像的同時,還要精確記錄方位、時間等多維信息,可以實時回放所採集的圖像信息,實現難度大,硬件需求高。
1、雷達視頻信號採集需求
1、1 信號特徵
(1)video AD信號,幅度爲±5V;
(2)trig 觸發信號,±3.3VCMOS電平信號3000Hz;
(3)BP 方位信號,±3.3VCMOS電平信號252Hz;
(4)HD 0點信號,±3.3VCMOS電平信號 0.7Hz。

圖1 觸發信號與回波視頻信號的時序圖
雷達視頻信號採集回放系統
圖2 方位信號與0點信號的時序圖
雷達視頻信號採集回放系統
1、2 採集工作原理
設備開機工作後,由觸發信號Trig控制開始採集和存儲,天線每旋轉一圈,會產生一個0點信號(HD)和360個方位信號(BP),每次採集128-130圈,即採集到128-130個0點信號(採集的點數能夠在軟件上任意設置)。工作時並不是360°方位角全部採集,應能在軟件上設置任意角度採集,在採集扇角外的區域內,只數字計數,AD不採集。
1、3 軟件要求
1、能夠根據用戶要求定製採集軟件,提供動態鏈接庫,以供用戶二次開發;
2、能夠設置自動採集和手動採集兩種選擇;
3、能夠對採樣率進行分頻設定,用戶可根據需要自行設置採樣率;
4、能夠設定每次觸發後的採集時間(採集長度);
5、能夠任意設置採集的扇角(360°不一定全部採集,根據需要設置採集的扇角)。
6、能夠按要求設定數據存儲的格式和類型,能夠自行設定採樣率。
1、4 數據存儲要求
1、天線每旋轉一圈單獨存儲一個數據,並在下一圈採集開始之前存儲完畢。
2、每次採集,在指定的路徑下,自動生成一個以時間命名的文件夾,每一圈存儲的數據以時間命名,自動存儲在生成的文件夾裏,比如設置一次採集130個數,那麼這個文件夾裏爲130個數據文件(每圈一個數據)。
2、高速數據採集模塊
n 模擬輸入通道數:2通道,多模塊可並行擴展
n 每通道最高採樣率:可同時達到125MSps;
n A/D分辨率:16Bit
n 輸入範圍:支持多檔輸入範圍,±0.2V,±0.5V,±1.0V,±2.5V,±5.0V,±10.0V
n 輸入信號帶寬:0Hz~60MHz
n 增益和零點完全自校準
n 觸發方式:手動觸發、外觸發(可設置上升沿、下降沿)、內觸發(上升沿、下降沿、出窗觸發、入窗觸發),具有觸發邏輯或、邏輯與功能
n 觸發電平:內觸發電平在量程範圍內256級程控,外觸發電平是TTL電平
n 數據存儲方式:板載緩存,2048M字節/張
3、回放雷達信號波形
3.1 視頻數據回放
回放波形不但需要還原記錄的高速視頻信號,還需要還原雷達的時序波形,和按照觸發方式同步輸出的視頻信號。
硬件採用兩塊卡來完成以上功能:
基於PCIe的高速數據回放卡
n 1通道 625Msps。
n 16bit分辨率。
n 200MHz模擬帶寬
n 支持連續分段模式回放無窮大的數據文件。
n PCIE X8 接口。
n 採用外觸發trig分段的波形的回放模式:
雷達視頻信號採集回放系統

3.2 觸發,方位船首信號的回放

l 產生觸發信號時序,驅動雷達顯示終端。同時對數據回放卡進行外觸發。
l 輸出具有方位信息和船首信息的RS422信號,用於產生同雷達頭等同的時序信號。

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