專利名稱：區域可控雷達信號記錄傳輸處理方法與系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于雷達信號記錄和傳輸處理裝置領域。
在對寬帶的雷達信號進行記錄、傳輸過程中，需對雷達信號進行帶寬的壓縮和恢復處理。在許多應用場合，所處理的雷達信號包括了大量無用的雷達覆蓋區域(如陸地區域)，這勢必要影響有效處理區域的處理效果，使可實現的最大壓比和處理距離的矛盾難以解決。現有的非相參脈沖體制雷達信號的頻帶壓縮，和恢復處理主要是利用CCD或RAM器件存貯雷達信號，并通過改變信號存貯時的讀、寫速率實現的。信號處理范圍從零距離開始，信號處理的時鐘和壓比是固定不變的。信號頻帶可壓縮的倍數取決于雷達脈沖重復周期與所需處理的雷達信號的距離范圍之比。這樣，對于處理信號的距離范圍較大時，信號頻帶的壓比就受到一定的限制。因此，目前用于雷達信號記錄與傳輸的雷達信號處理器(或稱雷達信號復用設備MUX/DMUX)，由于對雷達信號的處理是由零距離開始的，對于遠距離的目標回波信號或對于大帶寬的雷達信號就很難被通用電視傳輸設備傳輸或被普通家用錄像機記錄。
本發明的目的是克服上述雷達信號記錄傳輸處理設備的缺點。采用了區域設置方法，通過對處理區域的預置，將頻帶處理范圍集中于所關心的雷達覆蓋區域；采用了壓比自適應控制方法，實現了頻帶壓比的自動調整，保證了以最大可實現的頻帶壓比對雷達信號進行頻帶壓縮和恢復，有效地解決了信號頻帶壓縮倍數與雷達脈沖重復周期和信號處理范圍間的矛盾。對于窄脈沖(大帶寬)雷達信號，在遠距離的處理區域上，能夠比已有技術得到更大的頻帶壓縮比，從而，可在通用電視信號傳輸設備上或記錄設備上，在雷達的全部探測區域上對所關心的區域實現高質量的信號選擇性傳輸和記錄。同時，由于采用了區域選擇和控制，去除了不需要的雷達回波信號，壓縮了傳輸、記錄以及數據處理的容量。本發明根據脈沖重復周期、脈沖寬度和預置的處理區域范圍，進行壓比的自適應控制和時鐘頻率的自適應選擇，從而保證在實現傳輸和需要的頻帶前提下，獲得最大的處理范圍。此外，本發明的雷達信號輸入輸出接口可實現與多種岸、船雷達相配接；RS232標準的串行接口可與微機或電子海圖信息系統相連接，實現雷達參數和記錄與傳輸區域的自動設置。
本發明采用的區域可控雷達信號記錄傳輸處理方法是，采用了區域設置方法，通過對處理區域的預置，將頻帶處理范圍集中于所關心的雷達覆蓋區域，解決現有的此類技術對雷達信號的處理都是從零距離開始的，信號處理時鐘和壓比是固定不變的，設滿足信號傳輸和記錄的帶寬B0要求的壓比N0所對應的最大信號處理距離為Rpmax，當R＞Rpmax情況下無法實現在所需壓比N控制下的處理。信號頻帶的可壓縮倍數和處理范圍相矛盾，導致對遠距離的目標信號無法進行高質量的記錄或傳輸的問題。一般對雷達信號的記錄與傳輸的范圍是有一定的選擇的，并非全方位全量程。設所需處理范圍的最近點距離為Rmin，最遠點距離為Rmax，則|Rmax-Rmin|≤Rpmax，可見，當進行區域選擇控制后信號處理范圍更容易滿足小于所能處理的最遠目標距離的條件時，從而可實現更大比例的信號頻帶壓縮。此外，雷達工作時，其發射脈寬τ一般隨脈沖重復頻率F而變的，而脈沖重復頻率F的變化由雷達的工作量程控制。根據發射脈寬τ與信號帶寬B之間的關系，(B＝ )，當τ變大時，壓比可相應減小，且信號量化時鐘頻率降低，從而可實現的Rpmax可相應變大。
區域可控雷達信號記錄傳輸處理方法，在對寬帶的雷達信號進行記錄傳輸中，需對雷達信號進行頻帶壓縮和恢復處理，信號頻帶壓比取決于雷達脈沖重復周期與所需處理的距離之比，其特征是，雷達信號的頻帶壓縮和頻帶恢復處理用計算機控制處理區域預置和頻帶壓比自適應控制方法，步驟如下設Rpmax為滿足一定壓比關系的最大處理距離，Rmax，Rmin為所希望處理雷達信號最大、最小距離，若|Rmax-Rmin|≤Rpmax，則無論Rmax和Rmin之間的R是多少，都可以所需的壓比對雷達信號進行頻帶壓縮，當|Rmax-Rmin|＞Rpmax時，可將壓比N減小到使處理范圍與所設定的控制范圍相適應，這一判別是由壓比自適應控制器〔A1〕中的數據處理和控制器〔A1-1〕完成。
對任意形狀的雷達處理區域，可先進行區域預置處理，通過雷達信號輸入輸出接口直接在微機(或電子海圖顯示器)〔U10〕上確定，輸入雷達信號的脈沖重復頻率F和發射脈寬τ，微機以正北方向為起始點，以一定的方位量化單元Δθ為間隔，將各方向所對應的Rmax，Rmin及方位值經串行接口，送壓比控制器〔A1-1〕，壓比控制器〔A1-1〕將這些數據按方位由小到大的順序，存入存貯器〔A1-3〕，〔A1-1〕與雷達天線方位同步將這些數據取出，控制雷達信號的頻帶壓縮處理。
對於不同的脈沖重復頻率F，有不同的脈沖寬度τ，〔A1-2〕同步脈沖周期檢測電路用同步脈沖作清零和計數控制，檢測出當前雷達的脈沖重復頻率F，送〔A1-1〕，〔A1-1〕根據F、τ關系，確定自適應壓比N和信號量化時鐘編碼CODEck，保證以最小的壓比和最低的量化時鐘頻率，實現最大距離范圍的信號頻帶壓縮處理。
處理中采用單片機和計算機程序實現頻帶壓比的自適應控制，頻帶壓縮比N的確定依據以下關系信號量化時鐘頻率fs≥2B(取
)；壓比N≥N0，N0=BB0]]>；處理距離Rpmax=C2N(T+Ntmin-TD)]]>其中 B0——滿足信號傳輸和記錄帶寬要求的信號帶寬C——電波傳播速度(M/μs)TD——數據所占時間(μs)tmin——處理區域的最小距離所對應的時延(μs)Rpmax——可實現的處理的最大區域(M)附
圖13是壓比控制流程圖。
系統啟動后，輸入壓比自適應控制和信號量化采樣時鐘選擇所需的F、τ，Rmax、Rmin、Bmax和Bmin數據值，并存入內存。脈沖重復周期檢測器檢測同步脈沖重復頻率F，然后單片機根據這些數據計算出滿足傳輸和記錄信號頻道帶寬B0要求的壓比N0和對應的最磊可實現的處理距離Rpmax，判斷所希望處理的區域的徑向距離|Rmax-Rmin|是否小于Rpmax，若是，則取壓比N＝N。進行頻帶壓縮處理。然后再開始下一個脈沖重復周期的脈沖重復頻率F的檢測。若|Rmax-Rmin|＞Rpmax則將壓比減1作為新的壓比并計算對應的Rimax，至直|Rmax-Rmin|≤Rimax取此時的Ni作為壓比N，進行頻帶壓縮處理。
區域可控雷達信號記錄傳輸處理系統由雷達信號輸入輸出接口〔U4〕、〔U5〕，雷達信號處理器〔U6〕，組合視頻和時間數據輸入、輸出接口〔U8〕、〔U7〕，錄相機或信號記錄傳輸設備〔U9〕，微機(或電子海圖顯示器)〔U10〕組成，其特征是，此系統還具有時間預置器〔U1〕，處理區域設置〔U2〕，時間顯示和驅動電路〔U3〕，雷達信號處理器〔U6〕是由雷達信號頻帶壓縮處理器〔A〕和頻帶恢復處理器〔B〕兩大部分構成；頻帶壓縮處理器〔A〕，具有頻帶壓縮自適應控制器〔A1〕，波門產生器〔A2〕，時鐘產生器〔A3〕，頻帶壓縮電路〔A4〕，信道碼產生電路〔A5〕，方位信號處理器〔A9〕；頻帶恢復處理器〔B〕，具有數據串/并行轉換器〔B2〕，數據分離、糾錯和同步恢復電路〔B3〕，頻帶恢復電路〔B4〕、控制波門產生電路〔B5〕，方位信號恢復電路〔B6〕地址產生器〔B7〕、控制數據緩沖器〔B8〕，時鐘產生器〔B10〕；整個系統除了〔U9〕和〔U10〕外，其余部份全都分裝在若干塊插板上，插板裝在一個箱體〔III〕內，箱體上有前面板〔I〕，后蓋板〔II〕，前面板上裝有時間顯示器〔1-1〕，時間預置和校準鍵〔1-2〕，數據預置碼盤〔1-3〕，它與插板上處理區域設置〔U2〕連接，后蓋板〔II〕上設置了多種輸入輸出聯接插座。
區域雷達信號記錄傳輸處理系統，其特征是，雷達信號頻帶壓縮電路〔A4〕與頻帶恢復電路〔B4〕中的A/D轉換和D/A轉換器是采用同一個電路和芯片完成，并公用數據存貯器，地址產生器及數據選通器。
區域可控雷達信號記錄傳輸處理系統，其特征是頻帶壓比自適應控制器〔A1〕是由單片機數據處理和控制器〔A1-1〕，同步脈沖周期檢測器〔A1-2〕，數據存貯器〔A1-3〕，數據緩沖器〔A1-4〕、〔A1-5〕組成；頻帶恢復處理器〔B〕中的〔B3〕是由單片機和RAM組成的數據分離、糾錯電路〔B3-1〕，數據緩沖器〔B3-2〕，真同步產生器〔B3-3〕，同步丟失檢測電路〔B3-4〕，再生同步脈產生器〔B3-5〕組成；數據串/并行轉換器〔B2〕，由解調器〔B2-1〕、數據串/并行轉換電路〔B2-2〕組成。
區域可控雷達信號記錄傳輸處理系統，其特征是，單片機數據處理和控制器〔A1-1〕是由單片機，程序存貯器EPROM，預置數據存貯器EEPROM組成。
一.雷達信號的頻帶壓縮處理過程雷達信號如雷達的方位信號a2，同步信號b2，視頻信號c2經雷達輸入接口電路〔U4〕進行幅度，極性和阻抗匹配處理后輸入到雷達信號處理器〔U6〕中，其中方位信號a2經〔U6〕中方位信號處理器〔A9〕編碼后送信道碼產生器〔A5〕，同步脈沖b2經處理后為信號f2，它一路送入波門產生器〔A1〕中的脈沖重復周期檢測器〔A1-2〕，另一路送入波門產生器〔A3〕；雷達視頻信號c2經處理后為g2，送入〔U6〕中的頻帶壓縮和組合視頻產生器〔A4〕。在波門和時鐘的控制下完成對雷達視頻信號的頻帶壓縮，見附圖1、3。
1.壓比自適應控制電路壓比控制器〔A1-1〕，主體機是單片機，型號8031，由〔U2〕或〔U10〕讀取F和τ，并計算出滿足傳輸和記錄信號頻帶要求的壓比N0和Rpmax及不同壓比Ni(i＝1，2，…)和對應的Rimax，〔A1-1〕不斷讀取Rmin、Rmax、Bmin和Bmax，并存入內存。單片機計算出|Rmax-Rmin|值并與Rpmax比較，若|Rmax-Rmin|＞Rpmax，則將壓比減1后作為新壓比，并計算Rimax，直到滿足|Rmax，-Rmin|≤Rimax并將所對應的壓比Ni作為N，信號量化時鐘碼CODEck和Rmin送時鐘產生電路〔A3〕和波門產生器〔A2〕及信道碼產生電路〔A5〕。當τ增大時，壓比N減小，信號量化時鐘頻率也可降低，Rpmax增大，從而可實現更大范圍的信號的頻帶壓縮。〔A1-1〕根據F和τ的關系及當前的F產生N和CODEck，控制〔A3〕產生信號A/D轉換時鐘和RAM寫地址產生器時鐘，并在N的控制下，〔A3〕產生相應的RAM讀地址時鐘和D/A轉換時鐘。波門產生器〔A2〕根據〔A1-1〕提供的對應Rmin和Rmax的距離量化單元數產生起始點對應于Rmin(相對于同步脈沖時刻或零距離時刻)、終止點對應于Rmax的RAM寫地址產生門，控制將從對應Rmin到Rmax之間的量化視頻信號寫入RAM。RAM讀地址產生門在信道碼結束時產生，即RAM讀開始時刻對應于串行數據輸出結束時刻。
同步脈沖周期檢測電路〔A1-2〕是由同步脈沖作計算器的清零和計數，計數時鐘頻率為2MHZ，重復周期T檢測精度為0.5μs。通過〔A1-2〕檢測出當前雷達脈沖重復周期T或重復頻率F，送入壓比自適應控制器〔A1-1〕。〔A1-1〕中的單片機經接口從〔A1-4〕和串行口讀取由處理區域設置〔U2〕、〔U10〕輸入的數據，見附圖6、11。
2.雷達信號的頻帶壓縮處理電路頻帶壓縮處理電路〔A4〕在控制波門信號和時鐘信號的控制下在〔A4-1〕中實現對雷達視頻信號的快速A/D轉換進行。慢速的D/A轉換在〔A4-6〕中進行，從而實現頻帶壓縮，A/D和D/A轉換的主體機是型號為KSV3110的單片A/D、D/A轉換器。來自雷達輸入接口電路〔U4〕的視頻信號和來自信道碼產生電路〔A5〕的信道碼d4，來自時鐘產生電路〔A3〕的A/D和D/A轉換的時鐘K〔2-1〕，K〔2-2〕，來自波門產生電路〔A2〕的控制波門j〔2-1〕，j〔2-3〕，進入〔A4〕中的單片A/D、D/A轉換器KSV3110，〔A4〕在波門和時鐘控制下完成對雷達視頻信號的壓縮，壓縮后的視頻信號與信道碼d4合成產生組合視頻信號I2經組合視頻信號輸出接口〔U7〕輸出，送入〔U9〕。
二、雷達信號頻帶恢復處理過程從〔U9〕出來的組合視頻信號a5經〔U8〕進行放大、濾波、整形處理后，經串并轉換器將串行數據轉換為并行數據，并送數據分離、糾錯和同步恢復電路，將方位數據、最近處理距離Rmin、壓比N及時鐘編碼CODEck分離出來后送至各自的電路中。波門控制電路產生控制RAM讀寫狀態的主控波門CGM、RAM寫地址產生控制波門CGW和RAM讀地址產生控制波門CGR等。主控波門CGM控制兩個RAM讀寫狀態的切換，即在一個雷達同步周期為寫入，在下一個雷達同步周期則為讀出。RAM寫地址產生控制波門CGW由組合視頻的視頻信號起始點開始產生，到下一個同步脈沖產生時結束，在此期間，控制選通A/D轉換時鐘和RAM寫地址產生時鐘。CGR相對于恢復的同步脈沖的延時時間與Rpmin相對應，其控制選通D/A轉換時鐘和RAM讀地址產生時鐘。完成視頻、同步、方位信號等的極性、幅度、阻抗和形式轉換。
1.區域可控雷達信號頻帶恢復處理電路〔B〕在雷達信號頻帶恢復處理電路〔B〕中，組合視頻信號輸入接口電路〔B1〕對組合視頻信號a5經進行放大濾波整形等處理后，將視頻信號和數據分離，分別送串/并轉換器〔B2〕，視頻信號送頻帶恢復處理電路〔B4〕，信道碼數據b5經數據串/并行轉換電路〔B2〕復原后為c5，送數據分離與同步脈沖恢復和糾錯電路〔B3〕，〔B3〕恢復產生的內部同步脈沖f5和區域控制數據送控制波門產生電路〔B5〕，控制產生〔B〕單元的控制波門CG。〔B3〕恢復的壓比數據i5送時鐘產生電路〔B10〕，與波門控制電路地址產生器〔B7〕，在控制波門信號的控制下產生頻帶恢復電路的RAM讀寫地址；另一部份送入頻帶恢復電路〔B4〕。〔B1〕分離出的視頻信號e5在頻帶恢復電路〔B4〕中由時鐘和波門控制進行慢速A/D轉換、存貯和快速D/A轉換，頻帶恢復后的視頻信號m5經恢復信號接口電路〔B9〕輸出。〔B6〕為方位信號恢復電路其在控制波門的控制下，將〔B3〕分離出的方位數據恢復為增量方位脈沖g5，經〔B9〕輸出。〔B3〕恢復的外部同步脈沖d5也經〔B9〕輸出。信號輸出接口電路〔B9〕完成對恢復視頻、同步和方位信號的極性、幅度、形式和阻抗等的轉換。輸出的同步脈沖信號為P5，方位信號為O5，視頻信號為n5。時間顯示驅動電路〔B11〕完成〔B3〕分離和產生的時間數據的顯示驅動，將時間數據I5送到前面板顯示器顯示。控制數據緩沖器〔B8〕，將壓比緩存一個脈沖重復周期、本次組合視頻中的視頻信號經A/D轉換和RAM存貯，要在下一個周期方可由RAM中讀出，恢復為雷達原始視頻信號，見附圖4。
2.頻帶恢復電路〔B4〕在頻帶恢復電路中的雷達組合視頻信號A/D轉換器〔B4-1〕和D/A轉換器〔B4-5〕采用型號為KSV3110型單片A/D、D/A轉換器，數據存貯器〔B4-2〕、〔B4-3〕采用兩個MT5C6408型RAM存貯器，兩個RAM讀寫狀態交替更換，一個為寫狀態，另一個為讀狀態。數據緩沖器采用74LS374型，見附圖9、10。
3.數據串/并行轉換器〔B2〕和數據分離、糾錯與同步恢復電路〔B3〕由組合視頻接口電路〔B1〕進行視頻和數據分離后的信道碼數據b5進入數據串/并行轉換器后，經解調器〔B2-1〕，將信道碼數據還原為串行bit碼數據b6，又經數據串/并行轉換電路〔B2-2〕將串行bit碼數據轉換成并行數據c5。
數據分離、糾錯電路〔B3-1〕主體機由型號8031的單片機構成，并行數據c5經數據口送入〔B3-1〕，〔B3-1〕根據方位數據、區域和壓比數據的幀間相關性，對數據進行糾錯和分離處理。數據緩沖器〔B3-2〕，型號為74LS374。真同步產生器〔B3-3〕由同步字恢復真同步脈沖，而當未能成功地恢復出同步脈沖時，其產生一觸發脈沖控制再生同步脈沖產生器〔B3-5〕，產生一個再生同步脈沖，以保證再現的雷達信號不產生丟失周期現象，見附圖8、12。
本發明可根據雷達脈沖重復周期和處理區域間距離自動選取頻帶壓縮倍數，確保以最適當的壓比和量化時鐘頻率對雷達信號進行處理，頻帶壓縮倍數大，可實現用普通家用錄相機高質量的記錄雷達信號和占用比電視信號窄的帶寬傳輸雷達信號，雷達信號的區域設置可用設備面板硬設置和計算機設置兩種方式設置改變雷達信號的處理區域，從而可實現對遠區目標的高質量記錄和傳輸，可一機多用兼作雷達信號的有線或無線傳輸和記錄的信號合成與分離設備，設備成本低，效益高，記錄時間長。
附圖1是區域可控雷達信號記錄傳輸處理系統的構成總框圖附圖2是區域可控雷達信號記錄傳輸處理系統的外觀圖附圖3是雷達信號頻帶壓縮處理器〔A〕的構成框圖附圖4是雷達信號頻帶恢復處理器〔B〕的構成框圖附圖5是頻帶壓縮電路〔A4〕構成框圖附圖6是頻帶壓縮自適應控制器〔A1〕的構成框圖附圖7是系統結構裝配圖附圖8是數據串/并行轉換器〔B2〕和數據分離、糾錯和同步恢復電路〔B3〕的構成框圖附圖9是頻帶恢復電路〔B4〕的構成框圖附圖10是〔A4〕、〔B4〕的電子線路原理圖附圖11是〔A1〕的電子線路原理圖附圖12是〔B2〕和〔B3〕的電子線路原理圖附圖13是壓比控制流程圖下面是本發明的一個實施例，結合附圖詳細說明其細節。
雷達信號的頻帶壓縮和頻帶恢復過程都是在頻帶壓縮自適應控制(壓比自適應控制)電路〔A1〕所產生的壓比值N和時鐘編碼CODEck及預置的區域值的控制下進行的。雷達信號頻帶壓縮處理過程中通過〔U2〕或由微機〔U10〕設置將雷達的脈沖重復周期F和對應的發射脈沖寬度τ及預置的雷達信號處理區域值Rmax，、Rmin、Bmax、Bmin送給壓比控制器〔A1〕，并存入EEPROM數據存貯器〔A1-3〕，壓比控制器〔A1〕根據F、τ和預置的區域數據的關系以及脈沖重復周期檢測器〔A1-2〕所檢測的當前的脈沖重復周期確定壓比值和雷達信號A/D轉換時鐘的編碼，并將這些值、數據送時鐘產生電路〔A3〕，產生各電路所需的時鐘。頻帶壓縮處理電路〔A4〕在控制波門信號和時鐘信號的控制下，實現對雷達視頻信號的快速A/D轉換和慢速D/A轉換(相對A/D轉換速度)，從而實現頻帶壓縮。壓比和時鐘編碼和處理起始距離數據，由〔A1〕產生后送信道碼產生器〔A5〕，與同步字、方位數據混合，以曼徹斯特信道碼形式送頻帶壓縮電路，在控制波門的控制下，實現與頻帶壓縮后的雷達視頻信號相混合，組成組合視頻信號。
組合視頻信號a5經組合視頻和時間數據輸入輸出接口電路〔U8〕后，將數據和視頻分離開來，數據經放大整形后送數據串/并轉換器〔B2〕，視頻信號經放大濾波后送頻帶恢復電路〔B4〕。數據串/并轉換器〔B2〕將串行數據轉換為并行數據。此串行數據由同步碼、方位碼、壓比值、時鐘編碼及起始距離碼組成，信道碼形式為曼徹斯特碼。因此，在〔B2〕中很方便地實現了位同步串并變換，且同步誤差小于20ns。〔B2〕輸出的并行數據送同步產生數據分離和糾錯電路〔B3〕。〔B3〕產生的同步脈沖控制波門產生電路〔B5〕產生所需的各種波門控制信號，并將方位數據和壓比區域等控制數據分離出來，分別送方位信號恢復電路〔B6〕和時鐘產生電路〔B10〕及地址產生電路〔B7〕。波門產生電路〔B5〕產生頻帶恢復電路〔B4〕中的RAM讀寫狀態的主控波門CGM和RAM讀/寫地址產生器〔B7〕的波門控制信號CGW和CGR。CGM控制〔B4〕中RAMI和RAMII的讀寫狀態的切換。CGW由組合視頻中的視頻信號起始點開始產生，到下個同步脈沖產生時結束，以選通A/D轉換器時鐘和RAM寫地址時鐘。CGR相對恢復的同步脈沖的延時與處理區域的起始距離Rmin相對應，以選通D/A轉換時鐘和RAM讀地址產生時鐘。緩沖器〔B8〕將壓比N緩存一個脈沖重復周期，以便與當前周期的視頻信號經A/D轉換后存入RAM要在下個脈沖重復周期才能經D/A轉換實現頻帶恢復這一過程相一致。在輸出接口電路〔U5〕中，通過對輸出信號的電平、極性、阻抗信號形式的調整和轉換，實現與相配接的雷達顯示、信號數據處理或ARPA(雷達自動標繪議)等設備之間的良好匹配。
本實例能夠實現雷達視頻信號最大壓縮倍數為八，實現壓縮后的雷達視頻帶寬在2.5MHZ以下。
權利要求
1.一種區域可控雷達信號記錄傳輸處理方法，在對寬帶的雷達信號進行記錄傳輸中，需對雷達信號進行頻帶壓縮和恢復處理，信號頻帶壓比取決于雷達脈沖重復周期與所需處理的距離之比，其特征是，雷達信號的頻帶壓縮和頻帶恢復處理用計算控制處理區域預置和頻帶壓比自適應控制方法，步驟如下設Rmax為滿足一定壓比關系的最大處理距離，Rmax，Rmin為所希望處理雷達信號最大、最小距離，若|Rmax-Rmin|≤Rpmax，則無論Rmax和Rmin之間的R是多少，都可以所需的壓比對雷達信號進行頻帶壓縮，當|Rmax-Rmin|＞Rpmax時，可將壓比N增大到使處理范圍與所設定的控制范圍相適應，這一判別是由壓比自適應控制器〔A1〕中的數據處理和控制器〔A1-1〕完成，對任意形狀的雷達處理區域，可先進行區域預置處理，通過雷達信號輸入輸出接口直接在微機(或電子海圖顯示器)〔U10〕上確定，輸入雷達信號的脈沖重復頻率F和發射脈寬τ，微機以正北方向為起始點，以一定的方位量化單位Δθ為間隔，將各方向所對應的Rmax，Rmin及方位值經串行接口，送壓比控制器〔A1-1〕，壓比控制器〔A1-1〕將這些數據按方位由小到大的順序，存入存貯器〔A1-3〕，〔A1-1〕與雷達天線方位同步將這些數據取出，控制雷達信號的頻帶壓縮處理，對於不同的脈沖重復頻率F，有不同的脈沖寬度τ，可采用不同壓比，根據F和τ的關系，設置雷達信號處理區域Rmax、Rmin，通過〔A1-2〕同步脈沖周期檢測電路用同步脈沖作清零和計數，結果寫入脈沖計數器，它檢測出當前雷達的脈沖重復頻率F，送〔A1-1〕，〔A1-1〕根據F、τ關系，確定自適應壓比N和信號量化時鐘編碼CODEck，保證以最小的壓比和最低的量化時鐘頻率，實現最大距離范圍的信號頻壓縮處理，處理中采用單片機和計算機程序實現頻帶壓比的自適應控制，頻帶壓縮比N的確定依據以下關系信號量化時鐘頻率fs≥2B(取
)；壓比N≥N0，N0=BB0]]>；處理距離Rpmax=C2N(T+Ntmin-TD)]]>其中B0——滿足信號傳輸和記錄帶寬要求的信號帶寬C——電波傳播速度(M/μs)TD——數據所占時間(μs)tmin——處理區域的最小距離所對應的時延(μs)Rpmax——可實現的處理的最大區域(M)附圖13是壓比控制流程圖，系統啟動后，輸入壓比自適應控制和信號量化采樣時鐘選擇所需的F、τ，Rmax、Rmin、Bmax和Bmin數據值，并存入內存。脈沖重復周期檢測器檢測同步脈沖重復頻率F，然后單片機根據這些數據計算出滿足傳輸和記錄信號頻道帶寬B0要求的壓比N0和對應的最磊可實現的處理距離Rpmax，判斷所希望處理的區域的徑向距離|Rmax-Rmin|是否小于Rpmax，若是，則取壓比N＝N。進行頻帶壓縮處理。然后再開始下一個脈沖重復周期的脈沖重復頻率F的檢測。若|Rmax-Rmin|＞Rpmax則將壓比減1作為新的壓比并計算對應的Rimax，至直|Rmax-Rmin|≤Rimax取此時的Ni作為壓比N，進行頻帶壓縮處理。
2.一種區域可控雷達信號記錄傳輸處理系統由雷達信號輸入輸出接口〔U4〕、〔U5〕，雷達信號處理器〔U6〕，組合視頻和時間數據輸入、輸出接口〔U8〕、〔U7〕，錄相機或信號記錄傳輸設備〔U9〕，微機(或電子海圖顯示器)〔U10〕組成，其特征是，此系統還具有時間預置器〔U1〕，處理區域設置〔U2〕，時間顯示和驅動電路〔U3〕，雷達信號處理器〔U6〕是由雷達信號頻帶壓縮處理器〔A〕和頻帶恢復處理器〔B〕兩大部分構成；頻帶壓縮處理器〔A〕，具有頻帶壓縮自適應控制器〔A1〕，波門產生器〔A2〕，時鐘產生器〔A3〕，頻帶壓縮電路〔A4〕，信道碼產生電路〔A5〕，方位信號處理器〔A9〕；頻帶恢復處理器〔B〕，具有數據串/并行轉換器〔B2〕，數據分離、糾錯和同步恢復電路〔B3〕，頻帶恢復電路〔B4〕、控制波門產生電路〔B5〕，方位信號恢復電路〔B6〕地址產生器〔B7〕、控制數據緩沖器〔B8〕，時鐘產生器〔B10〕；整個系統除了〔U9〕和〔U10〕外，其余部份全都分裝在若干塊插板上，插板裝在一個箱體〔III〕內，箱體上有前面板〔I〕，后蓋板〔II〕，前面板上裝有時間顯示器〔1-1〕，時間預置和校準鍵〔1-2〕，數據預置碼盤〔1-3〕，它與插板上處理區域設置〔U2〕連接，后蓋板〔II〕上設置了多種輸入輸出聯接插座。
3.如權利要求2所述的區域雷達信號記錄傳輸處理系統，其特征是，雷達信號頻帶壓縮電路〔A4〕與頻帶恢復電路〔B4〕中的A/D轉換和D/A轉換器是采用同一個單片機完成，并公用數據存貯器，地址產生器及數據選通器。
4.如權利要求2或3所述的區域可控雷達信號記錄傳輸處理系統，其特征是頻帶壓比自適應控制器〔A1〕是由單片機數據處理和控制器〔A1-1〕，同步脈沖周期檢測器〔A1-2〕，數據存貯器〔A1-3〕，數據緩沖器〔A1-4〕、〔A1-5〕組成；頻帶恢復處理器〔B〕中的〔B3〕是由單片機和RAM組成的數據分離、糾錯電路〔B3-1〕，數據緩沖器〔B3-2〕，真同步產生器〔B3-3〕，同步丟失檢測電路〔B3-4〕，再生同步脈產生器〔B3-5〕組成；數據串/并行轉換器〔B2〕，由解調器〔B2-1〕、數據串/并行轉換電路〔B2-2〕組成。
5.如權利要求4所述的區域可控雷達信號記錄傳輸處理系統，其特征是，單片機數據處理和控制器〔A1-1〕是由單片機，程序存貯器E-PROM，預置數據存貯器EEPROM組成。
全文摘要
一種區域可控雷達信號記錄傳輸處理方法與系統，屬于雷達信號記錄傳輸處理領域，對雷達信號進行頻帶壓縮和恢復處理中采用處理區域預置控制和頻帶壓比自適應控制方法，系統由雷達信號輸入輸出接口、雷達信號處理器、處理區域設置、頻帶壓縮與恢復處理器等構成。系統接口功能強，可與多種不同型號的船用或港口雷達相配接，頻帶壓縮倍數大，具有信號處理區域的控制功能，可實現用普通家用錄相機高質量地記錄和用普通電視傳輸設備實現雷達信號的高質量傳輸。
文檔編號G01S13/00GK1154479SQ9611502
公開日1997年7月16日 申請日期1996年1月13日 優先權日1996年1月13日
發明者柳曉鳴, 索繼東, 劉人杰, 張潤澤, 房少軍, 金紅 申請人:大連海事大學
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