[发明专利]WinPcap+千兆以太网外辐射源雷达数据传输方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达技术领域，涉及外辐射源雷达信号处理系统中天线接收部分与信号处理部分之间的大数据量传输和接收方法，具体来说就是一种WinPcap+千兆以太网外辐射源雷达数据传输方法，可在WinPcap库+Visual studio软件集成开发平台下，实现对外辐射源雷达信号数据的实时传输和接收。

技术背景

随着现代科技的不断发展，各种传统体制雷达面临着前所未有的挑战。如何克服日益增加的电子侦察与电子干扰、高速反辐射导弹、超低空飞机和巡航导弹以及隐身飞行器的威胁便成了雷达科技工作者们不得不考虑的问题。外辐射源雷达是双/多基地体制雷达的一种，这种雷达自身并不发射电磁波信号，它只接收被测目标自身所辐射的电磁波，或者接收第三方照射源发射后经过目标反射回来的电磁波获取目标信息。具有明显的抗干扰、抗反辐射导弹、反隐身、反低空突袭的“四抗”能力，这些年来一直受到大家的关注，也是目前国际雷达界研究的热点之一。

基于外辐射源雷达除了本身战场生命力强、反隐身外，还具有如下优点：①工作频点低，分布范围广，便于多发射站联合定位；②信号形式多样，可选择性强，不易被干扰；③系统生存能力强，可多站多频段协调工作，甚至组网进行数据融合。然而由于外辐射源具有非协作、不可控、不可预知的特性，外辐射源雷达的探测性能受到较大的限制，该种雷达接收到的目标信号十分微弱，要达到与常规雷达相同的性能，就需要更加精确的算法以及处理更大的数据量。

目前外辐射源雷达系统的实时数据传输主要通过两种方式来实现：一是按照系统要求开发专用的数据传输处理板，但是其开发难度大、开发周期长、开发成本高、难以维护而且这种专用的处理板只是针对特定的系统要求开发的，移植性和扩展性都很差。二是使用性能比较好传输卡，如HBA卡、反射内存卡等。但使用这些卡对系统又有特定的要求，如反射内存卡，需要发送端和接收端都有相应的操作系统支持并且只适合突发数据传输。

在现有的外辐射源雷达系统数据传输方法中，主要的问题在于底层驱动开发、开发周期长、开发成本高以及不适用于大数据量实时传输。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在开发难度大、开发成本高、开发周期长等不足，提出了一种WinPcap+千兆以太网外辐射源雷达数据传输方法，以简化外辐射源雷达系统结构，提升系统性能，降低开发费用，实现对雷达信号的实时性传输。

多频点外辐射源雷达信号实时处理系统是一项功能复杂的包含多项发明创新的庞大系统，基本的组成以信号传输处理方向有天线接收部分、雷达信号实时处理部分、终端显示部分，本发明是多频点外辐射源雷达信号实时处理系统中的天线接收部分向雷达信号实时处理部分的数据传输部分。本外辐射源雷达系统传输的数据量大，本发明是为了解决大数据量的实时传输的难题而专门提出的技术方案。

为实现上述目的，本发明方法包括如下步骤：

(1)外辐射源雷达系统资源配置

(1a)外辐射源雷达系统采用8圆阵天线，每一阵元同时接收8个调频广播信号，每一阵元天线接收的信号包括目标回波信号、直达波信号、地杂波信号、多径杂波信号以及噪声信号，在天线接收机中将每一阵元天线信号经过带通采样，A/D变换，数字下变频后得到8个频点的I、Q信号，最后通过数字化信道处理将8个频点的信号分离开来，共得到8×8＝64路信号输出，假设采样率位200KHz，则本外辐射源雷达系统总的数据量为：200K×3×2×8×8÷1.024＝75MB(600Mbps)，即每秒有75MB的数据需要传入外辐射源雷达系统的信号处理机；

(1b)在外辐射源雷达系统的天线接收机中，把外辐射源雷达信号经过数字化信道处理后的得到的64路信号分成两组，分别交给后端的FPGA综合处理板，每块FPGA综合处理板通过以太网进行数据传输，在外辐射源雷达系统的天线接收机和信号处理机之间设置两个数据传输通道，每个传输通道负责4个频点的数据传输，各个传输通道通过网线连接；

(1c)在外辐射源雷达系统的信号处理机内部设置有两块大小为75MB的内存缓冲区buf1、buf2，这两个内存缓冲区对应的标志位分别为flag1、flag2，两块型号相同的千兆以太网卡步调一致的将接收到的外辐射源雷达数据输出到同一内存缓冲区中；

(2)在外辐射源雷达系统的信号处理机中设置网卡

(2a)在外辐射源雷达系统的天线接收机和信号处理机之间的两个数据传输通道的接收端安装两块型号相同的千兆以太网卡，用于数据接收；