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高速數據采集卡在雷達對抗中的應用

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2019-08-09 17:16:00

  雷達在國防中具有重大作用,多種雷達對抗手段應運而生:自適應干擾、欺騙式干擾、自動干擾功率分配以及隱身技術等。這些新技術的使用,對現代雷達的要求也越來越高,雷達必須具有較強的抗干擾、反偵察、反截獲的能力。(雷達對抗是指為削弱、破壞敵方雷達的使用效能,保護己方雷達正常發揮效能而采取的措施和行動的總稱。它主要包括:雷達對抗偵察、雷達干擾、雷達電子防御、反輻射摧毀等。雷達對抗偵察,平時和戰時都非常重要。平時通過對敵雷達長期的監視,從而獲得全面情報。戰時通過偵察,判定敵雷達的型號和威脅等級,直接為作戰指揮、雷達干擾、火力摧毀等提供實時情報。)

  在現代雷達技術中,信號處理技術已成為目標識別和雷達成像的核心技術之一,信號處理的前提和基礎是要對雷達回波信號進行實時采集,然后對采集的信號進行數字化處理。因此,針對雷達的信號采集技術也越來越受關注。

  高速數據采集系統的關鍵技術在于高速ADC電路的設計、高速的數據傳輸和數據存儲。本文將介紹幾款以FPGA為核心控制器,采用DDR大容量存儲器作為高速信號緩存模塊的寬帶信號采集系統,中頻信號帶寬最高可達4GHz。

  雷達對抗系統基本組成:

框圖.png


ADQ系列

  Teledyne SP Devices的ADQ7數字化儀擁有一個或兩個14位采集通道,可采集交流或直流耦合信號,單通道模式下總采集速率為10G采樣/秒(雙通道模式下為5G采樣/秒的),并擁有多種總線傳輸方式,如MTCA.4、USB3、PCIe、PXIe和10 Gbit以太網,最大持續的數據傳輸速率可維持在5 Gbytes/秒(超過PCIe)。該系列高速數據采集卡通過Kintex UltraScale FPGA實現除了ADC,時鐘,存儲器和一些接口硬件之外的所有功能。具有足夠能力的同時還允許用戶添加自定義的功能,進行二次開發。這種靈活性極大的方便了系統設計人員,具有極強的性價比。

  ADQ7RF是一款寬帶射頻采樣高速數據采集卡,擁有12bit采樣精度,每通道5GS/s采樣速率,2個通道,最大模擬帶寬可達4GHz,數據持續傳輸速率可達6Gbytes/s。它擁有軟件定義無線電的特有固件選項,是無線通信領域的不二之選。

  ADQ12DC具有12位分辨率和每通道1 GS/s的采樣率,通用模擬前端(AFE)支持各種探測器,除雷達對抗外,還可用于多種應用,如雷達、激光雷達、掃頻式斷層掃描儀等。無需申請出口許可,保證產品可用性,交付周期更短。

  ADQ14,14bit,4通道,每通道高達2Gsps的采樣率。USB,PCIe,PXIe,多種總線可選,具備FPGA開發功能和FWPD脈沖檢測等固件。

擁有專利ADX技術的Teledyne SP Devices,其數字化儀具有采樣率、分辨率和動態范圍的不可比擬的組合,奠定了產品在業內不可被替代的基礎。

圖片1.png


型號

通道

采樣率

帶寬

ADQ14AC

1/2

2GS/s

1.2GHz

ADQ14DC

1/2

1GS/s

700MHz

ADQ12DC

2/4

1GS/s

700MHz

ADQ7AC

1/2

5 GS/s

2.5GHz

ADQ7DC

1

10 GS/s

2.5GHz

ADQ7RF

2

5 GS/s

4GHz


M4i.22/M4x.44系列

  M4i.22/M4x.44系列高速數據采集卡每個輸入通道都擁獨立的A/D轉換器和程控放大器,所有通道都可以無相位延時的同步記錄信號。4GB的板載內存保證了即使在最高采樣率下也可以進行長時間記錄。靈活的觸發模式以及前端的增益調整,可以捕獲最為復雜與稀有的事件。觸發器之間待觸發時間可低至80采樣點(5G每秒的情況下達到16納秒),這樣即便是兩個事件發生時間極為接近的情況下,也能采集到。

TIM截圖20190809171939.png


型號

通道

采樣率

帶寬

M4i.2234-x8

1/2/4

5 GS/s

1.5 GHz

M4x.2234-x8

1/2/4

5 GS/s

1.5 GHz


QT系列FMC子板加載板

  QT7135 是一款高分辨率、高采樣率 ADC FMC 子板。它提供4 路 16 位 A/D 通道,最高采樣率可達 1GS/s,全功率模擬輸入帶寬可達 1.2GHz。本設計是基于 TI 公司 ADS54J60 模數轉換芯片而設計。主要應用于軟件無線電、MIMO 應用、數字波束成形、(雷達 / 聲納)電子戰、物理實驗、模擬記錄系和回放系統、航空航天和測試儀器等領域。

  與QT7135子板連接使用的是QT7010與QT7020兩款FPGA載板。

  QT7010是一款PCIex8總線的FPGA處理板和FMC子卡載板。它基于Xilinx公司的XC7K325T-2FFG900(兼容FPGAXC7K410T-2FFG900) FPGA,外掛2G Byte DDR3/64bit,支持PCIex8,FMC-HPC連接器,可靈活擴展不同功能及接口的FMC子卡;同時可支持Windows,Linux上位機驅動。

  QT7020載板基于Xilinx公司的FPGA XC7Z045 FFG 9000芯片, 該平臺為設計和驗證應用程序提供了一個完整的開發平臺。該平臺使設計師能夠更加簡單進行高性能的原型設計,并且通過FMC HPC擴展槽提供可擴展性和滿足客戶定制需求。 

TIM截圖20190809172056.png




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