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导航雷达视频采集解决方案

时间:2017-03-15 来源:本站人气:


一、采集系统规格
1.模拟输入通道数:1通道;
2、数字输入通道数:3通道,支持trig,BP和HD信号输入;
3、最高采样率:1000MSps(采样率可设置);
4、A/D分辨率:12Bit;
5、量程(输入范围):±5Vpp;
6、输入信号带宽:0Hz~200MHz;
7、触发方式:用户可以通过FPGA二次开发;
8、触发电平:支持+12VCMOS信号输入;
9、每通道2G、1Gsamples
10、PCIeX8总线接口
11、详细规格参考产品规格书

二、在雷达视频采集中的应用:
1、总共4路信号
(1)video AD信号,幅度为±5V;
(2)trig触发信号,+12VCMOS电平信号3000Hz;
(3)BP方位信号,+12VCMOS电平信号252Hz;
(4)HD0点信号,+12VCMOS电平信号0.7Hz。


图1  触发信号与回波视频信号的时序图

图2  方位信号与0点信号的时序图

2、信号之间的关系
触发(trig)信号周期为1/3000≈333us;
方位(BP)信号周期为1/252≈3968us;
每个BP周期内约有12个trig信号,(每个方位信号内的触发信号数量有稍微的差异);
0点(HD)信号为起点,周期为60/42≈1.43s;
每个HD周期为天线旋转一圈,每个BP周期为天线旋转一度,每个BP周期约有12个触发(trig)信号,采集卡能够对以上3个信号进行计数。
3、采集工作原理
设备开机工作后,由触发信号Trig控制开始采集和存储,天线每旋转一圈,会产生一个0点信号(HD)和360个方位信号(BP),每次采集128-130圈,即采集到128-130个0点信号(采集的点数能够在软件上任意设置)。工作时并不是360°方位角全部采集,应能在软件上设置任意角度采集,在采集扇角外的区域内,只数字计数,AD不采集。
三、数据量以及存储方式
以最大采样率来计算数据量,当采集卡工作在120MS/S(采样率可设置)时,每次触发后采集时间约为33us,位宽为12位,一个采样点占用2byte,一次触发采集的数据量为33us*120MS/s*2byte≈8k;雷达天线1分钟42转,一个0点周期为60s/42≈1.43s,共采集的数据量为360*12*8≈35M(360°全部采集),能够实时把数据存储在电脑指定硬盘内。
四、软件要求:
1、能够根据用户要求定制采集软件,提供软件代码,以供用户二次开发;
2、能够设置自动采集和手动采集两种选择;
3、实时传输数据,传输速率应能满足采集需求;
4、能够对采样率进行分频设定,用户可根据需要自行设置采样率;
5、能够设定每次触发后的采集时间;
6、能够任意设置采集的扇角(360°不一定全部采集,根据需要设置采集的扇角)。
7、能够按要求设定数据存储的格式和类型;能够自行设定采样率。
四、数据存储格式
第一个数据AAAA表示为每个采集信号的开头(固定不变),第二个数据为BBBB表示为每个采集信号的开头(固定不变),第三个数据为0001(根据计数器改变)表示为BP信号的计数值(0-360),第四个数据为0001(根据计数器改变)1°之内的trig计数值,第五个数据显示为0001(1°内的总的trig数量),第六个数据为0001(根据计数器改变)表示为0点信号的计数值(如果计数器不够,可以省略),第七、八个数据为备用数据,第9-1050个为AD采集的数据。比如:
采集器传至计算机的数据格式

序号

意义

0

0xAA AA

数据头

1

0xBB BB

数据头

2

0x00 01

方位信号计数

3

0x00 01

1个BP信号内的第几个trig信号

4

0x00 01

第二个BP信号记录第一个BP信号内共几次trig信号,第一个BP信号该位置0

5

0x00 01

0点信号计数

6

0x04 00(1024)

显示采集的数据点数

7

 

备用

8

 

AD数据

 

 




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