[发明专利]一种星载辐射计数字中频接收机

说明书

本发明公开了一种星载辐射计数字中频接收机，包括：模数转换器和静态随机存储器型现场可编程门阵列，模数转换器用于将接收的模拟中频信号转换为数字信号，静态随机存储器型现场可编程门阵列对数字信号做如下处理：分路降速处理；多路信号同步处理，实现高速并行下变频；滤波；平方检波；接收到频域信号，依照需求挑选出所需频点，在频域上直接获取信号能量，并求和输出。本发明使用多相结构、多路并行处理，以达到等价高速的处理效果,符合现代科研观测对于频段划分的需求。

技术领域

本发明涉及数字接收机技术领域，具体涉及一种基于星载辐射计数字中频接收机。

背景技术

微波辐射计具有广泛的应用，在对地探测上，常应用于星载平台，同时科研需求对辐射计技术性能要求越来越高，例如，微小的频带差异可能体现了不同高度大气的信息，而这种频段划分一般无法使用传统模拟的方式来实现，需要使用处理技术处理宽带信号，对宽带信号进行频段细分，以达到技术需求。

处理技术能克服许多模拟电路的缺点，具有较强的抗干扰能力，但运算速度有限，从结构上看，微波辐射计是一台高灵敏的接收机，增加辐射计接收信号的带宽与提高辐射计接收积分时间一样可以提高灵敏度，高速数字接收及宽带数据的处理计算成为难点，通常使用现场可编程门阵列进行处理。使用等价低速并行处理的结构，在整体上加快处理速度。

在星载环境下，空间环境较为恶劣，目前高性能现场可编程门阵列通常是基于静态随机存储器配置，如果受到空间辐射的影响，断电后也会失去功能，就需要使用高可靠性的控制单元和高可靠的存储器来对可能受到空间辐射影响的数字运算用的现场可编程门阵列进行配置和刷新。

发明内容

本发明是提供一种星载辐射计数字中频接收机的设计，可以实现对宽带模拟中频信号的处理，并且对星载环境下空间辐射进行应对。

为了解决上述问题，本发明提供了一种星载辐射计数字中频接收机，包括：模数转换器和静态随机存储器型现场可编程门阵列，其中，所述模数转换器用于将接收的模拟中频信号转换为数字信号，并发送给所述静态随机存储器型现场可编程门阵列；所述静态随机存储器型现场可编程门阵列包括分路降速模块、数字下变频模块、多相滤波器、数字检波器、快速傅里叶变换模块、频域通道分别求和模块和模式积分模块，所述数字信号依次经所述分路降速模块、数字下变频模块、多相滤波器、数字检波器、快速傅里叶变换模块、频域通道分别求和模块和模式积分模块处理后输出，其中，所述分路降速模块对所述数字信号进行分路降速处理；所述数字下变频模块对多路信号同步处理，实现高速并行下变频；所述多相滤波器对收到的信号进行滤波；所述数字检波器使用求平方的方法进行平方检波；所述频域通道分别求和模块接收到频域信号，依照需求挑选出所需频点，在频域上直接获取信号能量，并求和输出。

所述快速傅里叶变换模块将时域信号变换为频域信号；

所述频域通道分别求和模块根据帕塞瓦尔定理在频域上选点划分通道，并分别求和获取能量值；

所述模式积分模块根据不同的模式选择积分时间长度，并将结果组帧打包输出。

较佳地，还包括反熔丝型现场可编程门阵列，所述反熔丝型现场可编程门阵列根据配置文件对所述静态随机存储器型现场可编程门阵列进行程序配置。

较佳地，还包括非易失性存储器，所述配置文件存储在所述非易失性存储器内，所述反熔丝型现场可编程门阵列从所述非易失性存储器读取所述配置文件。

较佳地，所述非易失性存储器为磁性随机存储器。

较佳地，所述模数转换器的采样速率为信号带宽的2倍以上。

相对于现有技术，本发明具有如下效果：

1、本发明实施例软件设计考虑了数字电路运算速率有限的劣势，使用多相结构、多路并行处理，以达到等价高速的处理效果；不同的技术指标主要调整模数转换器部分和软件，软件的继承成本相对较低，适合各种辐射计的应用；