基于GPS的雙多基地雷達同步控制系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種基于GPS的雙多基地雷達同步控制系統，該系統應用于雙多基地高頻地波雷達，能夠輸出雷達同步脈沖信號保證單基地雷達系統內部的同步性，并通過GPS衛星信號保證不同基地雷達間的同步性；包括GPS天線、PC機、同步控制器、GPS時鐘源、LXI協議接口；GPS天線與GPS時鐘源相連；GPS時鐘源的輸出分別與PC機、同步控制器相連；LXI協議接口分別與PC機、同步控制器相連。本實用新型專利技術采用LXI協議通信，便于遠程操控；其基于GPS衛星的時鐘同步，成本低，同步精度高；且雷達工作參數可以靈活設置。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于雷達同步控制
，特別涉及一種基于GPS的雙多基地雷達冋步控制系統。
技術介紹
高頻地波雷達在海洋環境監測上有著獨到的優勢，能實施對海洋遠距離、大面積和全天候的實時監測，能同時探測風、浪、流等海洋物理要素；它的測量精度高、監測面積大，且比其他高技術監測設備投資少；此外，高頻地波雷達在探測海面目標的同時能探測低空飛行的飛機，因而在軍事上也有著重要用途和巨大潛力。雙/多基地高頻地波雷達是在傳統高頻地波雷達的基礎之上，利用已有的雷達站點或増加一個或多個收、發設備，在大范圍內形成雷達網絡，能克服單站高頻地波雷達的探 測盲區，擴大共同覆蓋區域，改善單部高頻地波雷達系統的測量性能，豐富海洋表面參數的測量數據，井能提高海面多目標的檢測與跟蹤精度。ー個發射站的信號可同時被多個接收站收到，同一接收站也可同時獲取來自不同發射站不同頻率的信號，充分利用了有限的電磁能源，實現多輸入多輸出(MMO)工作模式，因此要求處在不同地理位置的高頻地波雷達之間的工作時序必須保持嚴格同步。目前，雙/多基地雷達系統同步的主要方法有基于以太網的時間同步、基于無線電導航系統的同步、利用微波數傳來實現時間和相位同步、基于衛星電視信號的同步方法；其中基于以太網的時間同步方法需要有網絡設施；基于無線電導航系統的同步方法有著距離要求，在無線電導航系統服務區外，則無法工作；微波在海面的傳播衰減很快，直線傳播距離數10km，而雙/多基地高頻地波雷達一般相距約100km，故基于微波數傳的同步方式也不適合在雙/多基地高頻地波雷達中使用；基于衛星電視信號的同步方法雖然簡單，但不能提供時間信息，不是真正意義上的同歩。
技術實現思路
針對
技術介紹
存在的問題，本技術提供一種基于GPS的雙多基地雷達同步控制系統。為解決上述技術問題，本技術采用如下技術方案。一種基于GPS的雙多基地雷達同步控制系統，包括GPS天線、PC機、同步控制器、GPS時鐘源、LXI協議接ロ ；GPS天線與GPS時鐘源相連；GPS時鐘源的輸出分別與PC機、同步控制器相連；LXI協議接ロ分別與PC機、同步控制器相連。所述同步控制器包括電平轉換芯片、雙ロ RAM、ATmegal28單片機、延時啟動模塊、參數設置模塊、同步脈沖生成模塊、DDS芯片通信模塊；其中，GPS時鐘源、電平轉換芯片、ATmegal28單片機依次相連，LXI協議接ロ、雙ロ RAM、ATmegal28單片機依次相連，ATmegal28單片機的I/O ロ、GPS時鐘源、參數設置模塊的輸出分別與延時啟動模塊的輸入相連，ATmegal28單片機的數據ロ與參數設置模塊的輸入相連，參數設置模塊的輸出、同步脈沖生成模塊的輸出分別與DDS芯片通信模塊的輸入相連，延時啟動模塊的輸出與同步脈沖生成模塊的輸入相連。所述的GPS時鐘源的型號為HJ5436A-IV。使用吋，同步控制器中的同步脈沖生成模塊分別于雷達系統、DDS頻率合成器連 接，DDS芯片通信模塊與DDS頻率合成器連接；雷達系統為雙多基地高頻地波雷達，DDS頻率合成器采用AD9910芯片作為其核心。與現有技術相比，本技術具有以下優點和有益效果I、本技術采用基于網ロ的LXI協議傳送PC機下達的雷達系統參數指令，可實現網絡上的遠程操控，方便可靠，適應性強。2、本技術中的雷達工作參數，如發射脈沖周期、占空比、壓地波、工作頻率、エ作帶寬可以靈活設置且生成精度很高，在雷達運作和調試中具有很強的可操作性和擴展性。3、本使用新型采用GPS衛星的時鐘信息作為雷達同步的時間基準，成本低，開發方便，同步精度高，可以達到50ns。附圖說明圖I為本技術的簡單結構示意圖。圖2為本技術的具體結構示意圖。其中，I一 GPS天線，2— GPS時鐘源，3 — PC機，4 一 LXI協議接ロ，5—同步控制器，6—電平轉換芯片，7—雙ロ RAM，8—ATmegal28單片機，9一FPGA，10—延時啟動模塊，11一同步脈沖生成模塊，12—參數設置模塊，13—DDS芯片通信模塊，14ー雷達系統，15 — DDS頻率合成器。具體實施方式以下結合附圖所示的實施例對本技術作進ー步說明。如附圖所示，本技術包括GPS天線I、PC機3、同步控制器5、GPS時鐘源2、LXI協議接ロ 4 ；GPS天線I與GPS時鐘源2相連；GPS時鐘源2的輸出分別與PC機3、同步控制器5相連；LXI協議接ロ 4分別與PC機3、同步控制器5相連。同步控制器5包括電平轉換芯片6、雙ロ RAM7、ATmegal28單片機8、延時啟動模塊10、參數設置模塊12、同步脈沖生成模塊11、DDS芯片通信模塊13 ;其中，GPS時鐘源2、電平轉換芯片6、ATmegal28單片機8依次相連，LXI協議接ロ 4、雙ロ RAM7、ATmegal28單片機8依次相連，ATmegal28單片機8的I/O ロ、GPS時鐘源2、參數設置模塊12的輸出分別與延時啟動模塊10的輸入相連，ATmegal28單片機8的數據ロ與參數設置模塊12的輸入相連，參數設置模塊12的輸出、同步脈沖生成模塊11的輸出分別與DDS芯片通信模塊13的輸入相連，延時啟動模塊10的輸出與同步脈沖生成模塊11的輸入相連；本實施例中GPS時鐘源2的型號為HJ5436A-IV。使用吋，同步控制器5中的同步脈沖生成模塊11分別與雷達系統14、DDS頻率合成器15連接，DDS芯片通信模塊13與DDS頻率合成器15連接；雷達系統為雙多基地高頻地波雷達，DDS頻率合成器采用AD9910芯片作為其核心。本實施例中同步控制器5產生的同步脈沖工作波形將會傳輸給所屬單基地雷達系統14內部的各個相關部件，保證雷達系統14內部的同步運作，如發射脈沖會傳給雷達發射機，壓地波脈沖會傳給雷達接收機等。本技術的工作步驟如下①PC機3下達初始化指令，指令中附帶相應的工作參數，LXI協議接ロ 4將初始化指令及相應的工作參數通過雙ロ RAM7傳給ATmegal28單片機8。②ATmegal28通過8_bit數據ロ將工作參數存入FPGA9的參數設置模塊12。③PC機3根據當前從串ロ接收到的UTC時間，下達啟動指令，指令中附帶啟動時間參數，LXI協議接ロ(4)將啟動指令及相應的啟動時間參數通過雙ロ RAM7傳給ATmegal28 單片機 8。④ATmegal28單片機8通過串ロ接收從GPS時鐘源2傳來的UTC時間，并與從PC 機3接收到的啟動時間參數中的啟動時間作比較，當UT C時間與預設的啟動時間匹配時，向延時啟動模塊10下達啟動指令并將啟動時間參數中的延時啟動參數傳入FPGA9的參數設置模塊12。⑤延時啟動模塊10收到啟動指令后，開始等待下ー個PPS秒脈沖的觸發，當PPS秒脈沖上升沿到來時，根據參數設置模塊12中的延時啟動參數進行相應的啟動延時,并在啟動延時結束后向冋步脈沖生成t吳塊11發送啟動指令。⑥同步脈沖生成模塊11收到啟動指令后，根據參數設置模塊12中的工作參數生成相應的同步脈沖。⑦DDS芯片通信模塊13收到同步脈沖生成模塊11產生的子幀同步脈沖，井根據參數設置模塊12中的DDS控制參數對DDS頻率合成器15進行控制，使DDS頻率合成器15產生相應的模擬調頻信號，至此，雷達開始工作。⑧本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于GPS的雙多基地雷達同步控制系統，包括GPS天線、PC機、同步控制器，其特征在于：還包括GPS時鐘源、LXI協議接口；GPS天線與GPS時鐘源相連；GPS時鐘源的輸出分別與PC機、同步控制器相連；LXI協議接口分別與PC機、同步控制器相連。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳澤宗，李雨鐘，陳曦，趙晨，
申請(專利權)人：武漢大學，
類型：實用新型
國別省市：