一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)及其信號傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字雷達系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于光纖通信的數(shù)字雷達系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及一種基于光纖通信的數(shù)字雷達系統(tǒng)的信號傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國有著漫長的海岸線、眾多的內(nèi)河湖泊，與之對應(yīng)的就是龐大的運輸船隊、遠洋船只、漁船、軍事艦艇等各類船舶。在各類船舶的運行中，雷達以及與雷達配套使用的外圍設(shè)備是常需設(shè)備，其為船員隨時掌握船舶周圍環(huán)境狀況，提高航行安全提供了重要保障。目前的船用數(shù)字雷達主要采用銅軸電纜傳輸視頻信息，各類外圍設(shè)備與雷達之間的同步信號也以線纜形式傳輸。由于傳輸信號的線纜要求線徑較粗，但其信號傳輸距離較短，這就造成了布線難度較大、成本相對較高。另外，以銅軸電纜等線纜形式傳輸信號也存在著圖像質(zhì)量差、傳輸頻帶窄等缺點，在各種微波信息大量存在的情況下，在信號傳輸過程中很容易受到干擾。因此，如何避免電磁干擾、提高圖像質(zhì)量是以銅軸電纜進行信號傳輸需要解決的另一個技術(shù)問題，這同樣會使布線難度加大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)及其信號傳輸方法，雷達系統(tǒng)具有實施方便、布線容易、抗干擾能力強、圖像質(zhì)量高的優(yōu)點，其信號傳輸方法具有安全可靠、執(zhí)行效率高的特點。
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中采用線纜進行信號傳輸?shù)睦走_系統(tǒng)存在布線難度大、信號傳輸距離短、容易受電磁干擾、圖像質(zhì)量差的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)及其信號傳輸方法，基于光纖通信的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)包括雷達收發(fā)機功能設(shè)備、雷達信號顯示設(shè)備和分布式供電設(shè)備，雷達收發(fā)機功能設(shè)備通過雷達天線發(fā)射用于雷達掃描的微波信號并接收雷達回波信號，雷達信號顯示設(shè)備用于顯示雷達視頻信息，分布式供電設(shè)備用于對雷達收發(fā)機功能設(shè)備和雷達信號顯示設(shè)備進行供電，其中雷達收發(fā)機功能設(shè)備和雷達信號顯示設(shè)備之間通過雙光纖通信模式進行雙向信號傳輸。
[0005]進一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)，其中，雷達收發(fā)機功能設(shè)備包括雷達收發(fā)機單元、信號處理單元和第一光纖通信單元，
[0006]雷達收發(fā)機單元將雷達回波信號處理成雷達中頻信號，并將雷達中頻信號傳輸給信號處理單元，
[0007]信號處理單元將雷達中頻信號處理成雷達數(shù)字信號，并將雷達數(shù)字信號傳輸給第一光纖通信單元，
[0008]第一光纖通信單元將雷達數(shù)字信號傳輸給雷達信號顯示設(shè)備；同時第一光纖通信單元接收雷達信號顯示設(shè)備傳來的控制信號，并將控制信號傳輸給信號處理單元，
[0009]信號處理單元對控制信號進行處理后傳輸給雷達收發(fā)機單元，
[0010]雷達收發(fā)機單元根據(jù)雷達信號顯示設(shè)備的控制信號進行工作。
[0011]進一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)，其中，雷達收發(fā)機單元設(shè)有脈沖序列發(fā)生器、射頻源、第一混頻器、雙工機、本地振蕩器、第二混頻器、第三混頻器、中頻放大器，
[0012]脈沖序列發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號和射頻源產(chǎn)生的射頻信號經(jīng)過第一混頻器進行混頻處理后得到用于雷達掃描的微波信號，微波信號依次傳輸給雙工機和天線并進行發(fā)射，
[0013]本地振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖信號和射頻源產(chǎn)生的射頻信號經(jīng)過第二混頻器進行混頻處理得到第一混頻信號，并將第一混頻信號傳輸給第三混頻器，同時通過天線接收得到的雷達回波信號經(jīng)過雙工機也傳輸給第三混頻器；第一混頻信號和雷達回波信號經(jīng)第三混頻器進行混頻處理后得到第二混頻信號，并將第二混頻信號傳輸給中頻放大器，
[0014]中頻放大器對第二混頻信號進行放大處理后得到雷達中頻信號，并將雷達中頻信號傳輸給信號處理單元。
[0015]進一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)，其中，信號處理單元設(shè)有AD轉(zhuǎn)換模塊、FPGA模塊和數(shù)字處理模塊，
[0016]AD轉(zhuǎn)換模塊對雷達收發(fā)機單元傳來的雷達中頻信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到雷達數(shù)字信號，并將雷達數(shù)字信號傳輸給FPGA模塊，
[0017]FPGA模塊將雷達數(shù)字信號存入SDRAM緩存，并由數(shù)字處理模塊對存入SDRAM緩存的雷達數(shù)字信號進行坐標(biāo)量程轉(zhuǎn)換，
[0018]FPGA模塊將進行坐標(biāo)量程轉(zhuǎn)換后的雷達數(shù)字信號傳輸給第一光纖通信單元。
[0019]進一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)，其中，第一光纖通信單元設(shè)有第一接收模塊和第一發(fā)送模塊，第一接收模塊采用CY7B933，第一發(fā)送模塊采用CY7B923，第一接收模塊用于接收從雷達信號顯示設(shè)備發(fā)來的控制信號，第一發(fā)送模塊用于向雷達信號顯示設(shè)備發(fā)送雷達數(shù)字信號。
[0020]進一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)，其中，雷達信號顯示設(shè)備包括第二光纖通信單元和信號顯示單元，
[0021]第二光纖通信單元設(shè)有第二接收模塊和第二發(fā)送模塊，第二接收模塊采用CY7B933，第二發(fā)送模塊采用CY7B923，信號顯示單元(05)設(shè)有ARM模塊和LED顯示及參數(shù)設(shè)置模塊，
[0022]第二接收模塊接收雷達發(fā)收機功能設(shè)備傳來的雷達數(shù)字信號，并將雷達數(shù)字信號傳輸給ARM模塊，ARM模塊對雷達數(shù)字信號進行處理后將信號傳輸給LED顯示及按鍵設(shè)置豐旲塊，
[0023]LED顯示及參數(shù)設(shè)置模塊用于顯示雷達視頻信息并根據(jù)需要設(shè)置控制參數(shù)，并將產(chǎn)生的控制信號傳輸給ARM模塊，
[0024]ARM模塊對控制信號進行處理后傳輸給第二發(fā)送模塊，由第二發(fā)送模塊將控制信號傳輸給雷達收發(fā)機功能設(shè)備。
[0025]本發(fā)明還提供了一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)的信號傳輸方法，包括以下步驟:
[0026]步驟一、通過雷達收發(fā)機功能設(shè)備獲取雷達數(shù)字信號，并將雷達數(shù)字信號傳輸給雷達信號顯示設(shè)備，用于顯示雷達視頻信息；
[0027]步驟二、通過雷達信號顯示設(shè)備設(shè)置控制信號，并將控信號傳輸給雷達收發(fā)機功能設(shè)備，用于控制雷達收發(fā)機功能設(shè)備的工作狀態(tài)；
[0028]所述步驟一和步驟二進行信號傳輸均是通過單獨的光纖通道進行的。
[0029]進一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)的信號傳輸方法，其中，在所述步驟一中具體包括以下步驟:
[0030]一、發(fā)射用于雷達掃描的微波信號，并接收雷達回波信號；
[0031]二、對雷達回波信號進行混頻和中頻放大處理，獲取雷達中頻信號；
[0032]三、將雷達中頻信號轉(zhuǎn)換成雷達數(shù)字信號并進行坐標(biāo)量程轉(zhuǎn)換；
[0033]四、將進行坐標(biāo)量程轉(zhuǎn)換后的雷達數(shù)信號通過光纖通信模式傳輸給雷達信號顯示設(shè)備。
[0034]進一步地，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)的信號傳輸方法，其中，在所述步驟二中具體包括以下步驟:
[0035]—、設(shè)置用于控制雷達收發(fā)機功能設(shè)備工作狀態(tài)的控制信號；
[0036]二、通過光纖通信模式將控制信號傳輸給雷達收發(fā)機功能設(shè)備。
[0037]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種基于光纖通信的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)及其信號傳輸方法具有以下優(yōu)點:本發(fā)明的船用數(shù)字雷達系統(tǒng)通過在雷達收發(fā)機功能設(shè)備中增設(shè)信號外理單元和第一光纖通信單元，并在雷達信號顯示設(shè)備中相應(yīng)地增設(shè)第二光纖通信單元與此相對應(yīng)，在雷達收發(fā)機功能設(shè)備和雷達信號顯示設(shè)備之間建立了雙