一種多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高頻地波雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高頻地波雷達(dá)HF GffR (HF Ground Wave Radar)，又稱為高頻表面波雷達(dá)HF SffR(HF Surface Wave Radar)在海洋環(huán)境監(jiān)測上有著獨(dú)到的優(yōu)勢，能實(shí)現(xiàn)對海洋遠(yuǎn)距離、大面積和全天候的實(shí)時(shí)監(jiān)測，能同時(shí)探測風(fēng)、浪、流等海洋物理要素，且比其他高技術(shù)監(jiān)測設(shè)備投資少，是遠(yuǎn)程采集海洋表面動(dòng)力學(xué)參數(shù)的重要探測設(shè)備。工作在單個(gè)頻率點(diǎn)上的高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)，探測到的海洋表面動(dòng)力學(xué)參數(shù)信息不夠豐富，抗干擾能力也相對較弱。工作在多個(gè)頻點(diǎn)上的多頻高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)，回波中的海洋參數(shù)信息更加豐富，且抗干擾能力和自校正(不同頻率之間)能力都顯著增強(qiáng)。因此，相比于工作在單頻點(diǎn)上的高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)，多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)對數(shù)據(jù)傳輸接口的數(shù)據(jù)傳輸速率、可靠性、兼容性(適用于多頻段的頻率特性)等相關(guān)特性的要求更高。目前，國內(nèi)有關(guān)多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)通信系統(tǒng)的最新設(shè)計(jì)多基于LXI (LAN extens1n for instrumentat1n)總線，LXI總線具有數(shù)據(jù)傳輸率高、連接和使用方便、降低系統(tǒng)成本、提供分布式測試方式等優(yōu)點(diǎn)。然而，由于硬件條件的限制，基于LXI總線的通信系統(tǒng)通常采用核心控制芯片結(jié)合以太網(wǎng)控制芯片及高速雙口 RAM芯片為外部硬件平臺的方式，搭建上位機(jī)系統(tǒng)與接收機(jī)設(shè)備之間的通信橋梁。這樣的方式因系統(tǒng)資源利用率低等諸多限制，其數(shù)據(jù)傳輸速率通常無法接近其理想值，同時(shí)在降低系統(tǒng)的成本及系統(tǒng)的集成化方面仍有待提高。另外，在多頻高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)工作前，利用上位機(jī)設(shè)置/查看雷達(dá)系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的設(shè)備信息，以便在工作過程中區(qū)分各個(gè)設(shè)備；利用上位機(jī)搜索雷達(dá)系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備，方便對雷達(dá)系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備分別操作，使雷達(dá)系統(tǒng)的使用更加方便靈活。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，包括數(shù)字信號處理器、IP切換端口模塊、物理層收發(fā)模塊、以太網(wǎng)接口模塊和上位機(jī)；所述的數(shù)字信號處理器包括以太網(wǎng)控制模塊和普通1接口模塊；所述的普通1接口模塊與IP切換端口模塊連接，所述的以太網(wǎng)控制模塊依次與物理層收發(fā)模塊、以太網(wǎng)接口模塊、上位機(jī)連接；多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)通過以太網(wǎng)接口模塊與上位機(jī)系統(tǒng)直接進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。
[0005]進(jìn)一步的，所述的數(shù)字信號處理器包括外部存儲(chǔ)器，所述的外部存儲(chǔ)器與掉電存儲(chǔ)模塊連接。
[0006]作為優(yōu)選，所述的數(shù)字信號處理器的型號為TMS320C6748。
[0007]作為優(yōu)選，所述的物理層收發(fā)模塊的型號為LAN8710A-EZK。
[0008]作為優(yōu)選，所述的以太網(wǎng)接口的型號為RJ45。
[0009]作為優(yōu)選，所述的掉電存儲(chǔ)模塊包括NAND Flash存儲(chǔ)器，NAND Flash存儲(chǔ)器的型號為 MT29F4G16ABADAH4-1T:D。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:一種多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對雷達(dá)采樣數(shù)據(jù)的高速處理，可以通過以太網(wǎng)接口向上位機(jī)定時(shí)上傳雷達(dá)采樣數(shù)據(jù)，支持上位機(jī)系統(tǒng)通過以太網(wǎng)控制接收機(jī)系統(tǒng)，并且通過具體設(shè)計(jì)，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0011]1.本實(shí)用新型采用了 TI公司的數(shù)字信號處理器TMS320C6748，主頻最高可達(dá)456MHz，擁有強(qiáng)大的浮點(diǎn)運(yùn)算能力，可以完成對雷達(dá)采樣數(shù)據(jù)的高速處理。同時(shí)，該器件有一個(gè)10/100 Mb/s自適應(yīng)的以太網(wǎng)通信接口，實(shí)現(xiàn)了接收機(jī)設(shè)備與上位機(jī)之間高速通信的接口。
[0012]2.本實(shí)用新型采用了 Micron 公司的 NAND Flash 器件 MT29F4G16ABADAH4_IT:D，該器件具有4G的內(nèi)存，方便設(shè)備掉電時(shí)保存接收機(jī)設(shè)備的設(shè)備信息。
[0013]3.本實(shí)用新型在硬件上設(shè)置了 IP切換端口模塊，當(dāng)雷達(dá)接收機(jī)設(shè)備上電復(fù)位時(shí)，通過讀取IP切換端口的值，決定是否更改設(shè)備信息。。
[0014]4.本實(shí)用新型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了接收和上傳設(shè)備信息功能、響應(yīng)在線設(shè)備搜索功能以及定時(shí)上傳雷達(dá)采樣數(shù)據(jù)的功能。
[0015]5、本實(shí)用新型與上位機(jī)系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡(luò)直接連接，將接收機(jī)設(shè)備信息及雷達(dá)采樣數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)上傳給上位機(jī)，同時(shí)支持將接收機(jī)的設(shè)備信息形成記錄文檔，供隨時(shí)查看。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明提供了一種多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，具體實(shí)施時(shí)，可將本實(shí)用新型所提供系統(tǒng)放在雷達(dá)系統(tǒng)的數(shù)字下變頻器件后運(yùn)行，以便獲取雷達(dá)采樣信號。下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方案作進(jìn)一步的詳細(xì)的描述。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的系統(tǒng)包括數(shù)字信號處理器、IP切換端口模塊、物理層收發(fā)模塊、以太網(wǎng)接口模塊和上位機(jī)；所述的數(shù)字信號處理器包括以太網(wǎng)控制模塊和普通1接口模塊；所述的普通1接口模塊與IP切換端口模塊連接，所述的以太網(wǎng)控制模塊依次與物理層收發(fā)模塊、以太網(wǎng)接口模塊、上位機(jī)連接；多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)通過以太網(wǎng)接口模塊與上位機(jī)系統(tǒng)直接進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。
[0019]數(shù)字信號處理器包括外部存儲(chǔ)器，所述的外部存儲(chǔ)器與掉電存儲(chǔ)模塊連接。
[0020]數(shù)字信號處理器的型號為TMS320C6748。
[0021]所述的物理層收發(fā)模塊的型號為LAN8710A-EZK。
[0022]所述的以太網(wǎng)接口的型號為RJ45。
[0023]所述的掉電存儲(chǔ)模塊包括NAND Flash存儲(chǔ)器，NAND Flash存儲(chǔ)器的型號為MT29F4G16ABADAH4-1T:D。
[0024]具體實(shí)施時(shí)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的系統(tǒng)作為下位機(jī)系統(tǒng)，可配合上位機(jī)系統(tǒng)工作。上位機(jī)系統(tǒng)可直接通過網(wǎng)絡(luò)與下位機(jī)系統(tǒng)連接。數(shù)字信號處理器接收來自數(shù)字下變頻器件的雷達(dá)采樣數(shù)據(jù)，并對該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后在處理器內(nèi)部集成的以太網(wǎng)控制器的控制下，將處理后的雷達(dá)采樣數(shù)據(jù)經(jīng)由物理層收發(fā)模塊上傳至上位機(jī)系統(tǒng)，上位機(jī)系統(tǒng)接收該數(shù)據(jù)并顯示原始波形以及處理后的多種譜形。同時(shí)，上位機(jī)系統(tǒng)可以通過以太網(wǎng)控制接收機(jī)系統(tǒng)的工作。接收機(jī)系統(tǒng)可以根據(jù)上位機(jī)系統(tǒng)的控制命令實(shí)現(xiàn)保存、更改設(shè)備信息，響應(yīng)在線設(shè)備搜索等功能。并且，接收機(jī)系統(tǒng)可以在上電復(fù)位時(shí)，通過讀取NAND Flash中的設(shè)備信息，進(jìn)行系統(tǒng)的初始化。
[0025]具體實(shí)施時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要選擇具體器件。實(shí)施例中數(shù)字信號處理器的型號為TMS320C6748，內(nèi)部集成了以太網(wǎng)控制模塊、普通1接口模塊、外部存儲(chǔ)器接口模塊等，其內(nèi)部集成的以太網(wǎng)控制模塊可以直接與物理層收發(fā)模塊連接；物理層收發(fā)器的型號為LAN8710A-EZK，其工作電平值為1.6V到3.6V，能很好地與數(shù)字信號處理器的以太網(wǎng)控制接口進(jìn)行電平匹配；以太網(wǎng)接口的型號為RJ45，可通過網(wǎng)絡(luò)直接與上位機(jī)連接，作為接收機(jī)系統(tǒng)與上位機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信接口，完成雷達(dá)采樣數(shù)據(jù)的定時(shí)上傳及上位機(jī)系統(tǒng)控制命令的接收；NAND Flash存儲(chǔ)器，型號為MT29F4G16ABADAH4-1T:D，其具備4G存儲(chǔ)空間，用于接收機(jī)設(shè)備掉電時(shí)保存上位機(jī)系統(tǒng)發(fā)送的控制命令；將數(shù)字信號處理器的一個(gè)普通的1 口設(shè)置為IP切換端口，在接收機(jī)設(shè)備上電復(fù)位時(shí)，通過讀取該端口的電平?jīng)Q定是否更改設(shè)備信息。
[0026]本實(shí)用新型提供了硬件設(shè)備設(shè)計(jì)方案，滿足多頻高頻地波雷達(dá)系統(tǒng)的需求。
[0027]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所做的進(jìn)一步詳細(xì)說明，便于該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實(shí)用新型，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下還可以做出若干簡單推演或替換，而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，對本實(shí)用新型做出的簡單改進(jìn)都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，其特征在于:包括數(shù)字信號處理器、IP切換端口模塊、物理層收發(fā)模塊、以太網(wǎng)接口模塊和上位機(jī)；所述的數(shù)字信號處理器包括以太網(wǎng)控制模塊和普通1接口模塊；所述的普通1接口模塊與IP切換端口模塊連接，所述的以太網(wǎng)控制模塊依次與物理層收發(fā)模塊、以太網(wǎng)接口模塊、上位機(jī)連接；多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)通過以太網(wǎng)接口模塊與上位機(jī)系統(tǒng)直接進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)字信號處理器包括外部存儲(chǔ)器，所述的外部存儲(chǔ)器與掉電存儲(chǔ)模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)字信號處理器的型號為TMS320C6748。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，其特征在于:所述的物理層收發(fā)模塊的型號為LAN8710A-EZK。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，其特征在于:所述的以太網(wǎng)接口的型號為RJ45。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，其特征在于:所述的掉電存儲(chǔ)模塊包括NAND Flash存儲(chǔ)器，NAND Flash存儲(chǔ)器的型號為MT29F4G16ABADAH4-1T:D。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種多頻高頻地波雷達(dá)接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。系統(tǒng)包括數(shù)字信號處理器、以太網(wǎng)控制模塊、物理層收發(fā)模塊、以太網(wǎng)接口模塊、IO切換端口模塊、掉電存儲(chǔ)模塊；數(shù)字信號處理器選用TI公司的TMS320C6748，該處理器內(nèi)部集成了以太網(wǎng)控制模塊、普通IO接口模塊、外部存儲(chǔ)器接口模塊，可與物理層收發(fā)模塊、IO切換端口模塊、掉電存儲(chǔ)模塊分別連接，物理層收發(fā)模塊與以太網(wǎng)接口模塊連接。上位機(jī)系統(tǒng)通過以太網(wǎng)完成對接收機(jī)系統(tǒng)的控制，接收機(jī)系統(tǒng)根據(jù)控制命令完成系統(tǒng)的初始化，并且可以向上位機(jī)系統(tǒng)定時(shí)上傳雷達(dá)采樣數(shù)據(jù)。
【IPC分類】H04B1-16
【公開號】CN204481804
【申請?zhí)枴緾N201520106601
【發(fā)明人】陳澤宗, 王丹, 陳曦, 趙晨
【申請人】武漢大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年2月11日