鄒和平

摘 要：隨著科技在不斷的發(fā)展，電力事業(yè)也在高速的發(fā)展，在當(dāng)今數(shù)據(jù)采集信息的時(shí)代中，數(shù)據(jù)采集速率也得到了飛速發(fā)展，采用的A/D采樣率已經(jīng)達(dá)到了10GS/s，并且通過了A/D采樣在中頻對(duì)雷達(dá)進(jìn)行信號(hào)的安全處理，本文主要對(duì)PCI總線技術(shù)的數(shù)據(jù)采集卡，在雷達(dá)回波信號(hào)的采集和儲(chǔ)存中進(jìn)行詳細(xì)的分析，全面了解了使用狀況。

關(guān)鍵詞：高速數(shù)據(jù)采集卡 PCI總線技術(shù) 雷達(dá)信號(hào) 采集

中圖分類號(hào)：TN95 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）04（a）-0038-02

在現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中，針對(duì)現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用，將信號(hào)處理技術(shù)作為目標(biāo)以及識(shí)別雷達(dá)成像的核心技術(shù)，因此，在雷達(dá)信號(hào)采集中需要對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的信號(hào)采集，然后再計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用中對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，了解信號(hào)采集的使用狀況，因此為了滿足雷達(dá)試驗(yàn)的要求，在信號(hào)采集中需要設(shè)計(jì)一個(gè)雷達(dá)信號(hào)高速大容量數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，提高觸發(fā)功能，在硬件和軟件的結(jié)合使用中，將高速數(shù)據(jù)采集卡和硬件陣列控制進(jìn)行有效的組合，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速采集和使用。在本文主要是基于PCI總線的雙通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，在利用高速數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行實(shí)時(shí)的雷達(dá)信號(hào)采集，最終保持將采集到的信號(hào)數(shù)據(jù)做準(zhǔn)確的記錄，在計(jì)算機(jī)硬件的使用中，能夠?yàn)榈孛娣菍?shí)時(shí)成像處理提供有效的應(yīng)用。

1 PCI總線技術(shù)

在采用PCI總線技術(shù)中，該系統(tǒng)的特點(diǎn)是：小型化、連接方便、操作比簡(jiǎn)單、記錄的時(shí)間相對(duì)比較長(zhǎng)、采樣率高、數(shù)據(jù)傳輸率高、動(dòng)態(tài)范圍大以及在數(shù)據(jù)信號(hào)的采集中使用的是I＼Q正交雙通道采集的方式，這種采集模式完全符合高速大容量的雷達(dá)數(shù)據(jù)采集要求，能夠滿足雷達(dá)信號(hào)采集的使用效率。

2 雷達(dá)信號(hào)采集系統(tǒng)的工作原理

在本文選用的是高速信號(hào)采集，其數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件部分主要是由主機(jī)進(jìn)行控制以及12位、雙通道、50 MS/s的采樣率數(shù)據(jù)卡進(jìn)行的，在數(shù)據(jù)的采集過程中，通過同軸電纜將接收機(jī)I、Q通道的雷達(dá)回波信號(hào)連接到采集卡的GH1＼CH2中，將雷達(dá)系統(tǒng)的同步脈沖作為采集卡的外同步信號(hào)，這樣來控制數(shù)據(jù)采集的同步進(jìn)行，在該系統(tǒng)的采集中主要利用的是軟件數(shù)據(jù)控制采集卡正常工作，最終使得數(shù)據(jù)的采集自動(dòng)完成，并且將采集到的數(shù)據(jù)記錄在硬盤上，最終生成二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件，對(duì)這些采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行后期分析。

在雷達(dá)數(shù)據(jù)信號(hào)的采集過程中，由于數(shù)據(jù)采集需要在高速和大容量的模式下進(jìn)行，并且要實(shí)時(shí)的采用采樣率比較高的運(yùn)行模式，這就產(chǎn)生了存儲(chǔ)容量和采集持續(xù)時(shí)間的矛盾，因此，在采用高效率的數(shù)據(jù)采集信息中，需要將采集的信號(hào)記錄下來，便于脫機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行及時(shí)的分析和處理，但是在采集的過程中，采用的是PCI總線技術(shù)，但是在該系統(tǒng)的應(yīng)用中能夠保證信號(hào)的傳輸效率，因此，對(duì)雷達(dá)信號(hào)的采集以及應(yīng)用有著巨大的推動(dòng)作用。在PCI系統(tǒng)中采用的是CS12100數(shù)據(jù)采集卡，該采集卡能夠保證高采樣率并且能夠?qū)嵭蟹侄未鎯?chǔ)的功能，它可以在2M點(diǎn)存儲(chǔ)空間中按照用近乎的定義進(jìn)行分配，能夠?qū)⒍螖?shù)對(duì)應(yīng)的雷達(dá)冒充數(shù)進(jìn)行多段存儲(chǔ)來有效的提高回波信號(hào)的時(shí)間，這種延遲技術(shù)采集來的信號(hào)主要是脈沖時(shí)的信號(hào)，這就充分的利用了采集卡的資源，并且大大的提高了傳輸率。解決了采集與傳輸之間的瓶頸問題。

在采用CS12100的段存儲(chǔ)功能中，能夠?qū)⒄麄€(gè)采集卡的內(nèi)存劃分為若干個(gè)子段，并且按照一定的要求來占用一定的字節(jié)空間，然后進(jìn)行外觸信號(hào)。在外觸信號(hào)中主要的工作原理是由雷達(dá)的同步脈沖信號(hào)所提供的，只有在外觸發(fā)有效進(jìn)行后，采集系統(tǒng)才可以正常的啟動(dòng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，在數(shù)據(jù)的采集中采用的是分段進(jìn)行，按照同步脈沖信號(hào)的重復(fù)頻率計(jì)算，在完成了數(shù)據(jù)信號(hào)的采集中，將信號(hào)和存儲(chǔ)后的信號(hào)及時(shí)的寫入計(jì)算機(jī)硬盤中，最終完成信號(hào)的記錄工作。因此，在分析了PCI總線技術(shù)后，采集雷達(dá)信號(hào)需要輔助的控制系統(tǒng)來同時(shí)完成。

在控制軟件的設(shè)計(jì)中，需要結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)以及高速的寫入計(jì)算機(jī)銀盤的過程進(jìn)行，在采集的過程中盡量孫端每次信號(hào)采集完成后的時(shí)間間隔，在采用PCI宗信技術(shù)中，利用的是CS1200設(shè)備，它主要的特點(diǎn)是具有高速的寫內(nèi)存的功能，能夠在采集卡中高效的完成數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)，并且通過指令來向計(jì)算機(jī)寫入硬盤，僅僅需要做好傳輸工作，快速的對(duì)采集來的信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，保證整個(gè)軟件控制面不幸行波形顯示，來最大限度的減少采集到完成寫文件的時(shí)間，快速的掌握回波的情況，提高信號(hào)采集的效率。

3 雷達(dá)信號(hào)在分析中的作用

在雷達(dá)信號(hào)的采集和分析中，需要第采集來的信號(hào)進(jìn)行雷達(dá)脈沖重復(fù)周期數(shù)，這就需要對(duì)采集來的I、Q通道數(shù)據(jù)按照4000×512形成矩陣，然后進(jìn)行復(fù)數(shù)運(yùn)算以及取幅值，在二維圖像方式顯示出來，了解橫軸代表的是雷達(dá)的脈沖數(shù)，縱軸代表的是幅值，最終將采集和存儲(chǔ)的信號(hào)運(yùn)用能夠?yàn)榈孛娣菍?shí)時(shí)成像處理提供有效的應(yīng)用。雷達(dá)信號(hào)的采集過程及流程。

4 結(jié)語

通過介紹雷達(dá)信號(hào)采集和分析的使用狀況，并且在硬件中主要利用高速數(shù)據(jù)采集PCI總線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了采集卡在模擬信號(hào)以及脈沖信號(hào)的高速采集，在外觸發(fā)的功能中實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)的捕捉，并且利用硬件設(shè)備的陣列組合模式，完成了采集數(shù)據(jù)的高速大容量的存儲(chǔ)，在硬件中結(jié)合軟件的使用，提供了示波器、高速數(shù)據(jù)六盤以及數(shù)據(jù)慧芳等模式，在采集和存儲(chǔ)信號(hào)中支持波形顯示分析，根據(jù)雷達(dá)信號(hào)的特點(diǎn)為該系統(tǒng)提供了更加合理的設(shè)計(jì)要求，在系統(tǒng)使用中，滿足了信號(hào)功能的基本實(shí)現(xiàn)，解決了信號(hào)的采集以及實(shí)時(shí)存儲(chǔ)的效果，增加了數(shù)據(jù)側(cè)存儲(chǔ)量，保證了數(shù)據(jù)的正確使用性，為雷達(dá)信號(hào)的傳輸提供了可靠的保障，PCI總線的雙通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，在利用高速數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行實(shí)時(shí)的雷達(dá)信號(hào)采集，最終保持將采集到的信號(hào)數(shù)據(jù)做準(zhǔn)確的記錄，在計(jì)算機(jī)硬件的使用中，能夠?yàn)榈孛娣菍?shí)時(shí)成像處理提供有效的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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