一種基于光纖通信的船用數字雷達系統及其信號傳輸方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種數字雷達系統，尤其是涉及一種基于光纖通信的數字雷達系統，本發明還涉及一種基于光纖通信的數字雷達系統的信號傳輸方法。
【背景技術】
[0002]我國有著漫長的海岸線、眾多的內河湖泊，與之對應的就是龐大的運輸船隊、遠洋船只、漁船、軍事艦艇等各類船舶。在各類船舶的運行中，雷達以及與雷達配套使用的外圍設備是常需設備，其為船員隨時掌握船舶周圍環境狀況，提高航行安全提供了重要保障。目前的船用數字雷達主要采用銅軸電纜傳輸視頻信息，各類外圍設備與雷達之間的同步信號也以線纜形式傳輸。由于傳輸信號的線纜要求線徑較粗，但其信號傳輸距離較短，這就造成了布線難度較大、成本相對較高。另外，以銅軸電纜等線纜形式傳輸信號也存在著圖像質量差、傳輸頻帶窄等缺點，在各種微波信息大量存在的情況下，在信號傳輸過程中很容易受到干擾。因此，如何避免電磁干擾、提高圖像質量是以銅軸電纜進行信號傳輸需要解決的另一個技術問題，這同樣會使布線難度加大。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種基于光纖通信的船用數字雷達系統及其信號傳輸方法，雷達系統具有實施方便、布線容易、抗干擾能力強、圖像質量高的優點，其信號傳輸方法具有安全可靠、執行效率高的特點。
[0004]為解決現有技術中采用線纜進行信號傳輸的雷達系統存在布線難度大、信號傳輸距離短、容易受電磁干擾、圖像質量差的技術問題，本發明提供了一種基于光纖通信的船用數字雷達系統及其信號傳輸方法，基于光纖通信的船用數字雷達系統包括雷達收發機功能設備、雷達信號顯示設備和分布式供電設備，雷達收發機功能設備通過雷達天線發射用于雷達掃描的微波信號并接收雷達回波信號，雷達信號顯示設備用于顯示雷達視頻信息，分布式供電設備用于對雷達收發機功能設備和雷達信號顯示設備進行供電，其中雷達收發機功能設備和雷達信號顯示設備之間通過雙光纖通信模式進行雙向信號傳輸。
[0005]進一步地，本發明一種基于光纖通信的船用數字雷達系統，其中，雷達收發機功能設備包括雷達收發機單元、信號處理單元和第一光纖通信單元，
[0006]雷達收發機單元將雷達回波信號處理成雷達中頻信號，并將雷達中頻信號傳輸給信號處理單元，
[0007]信號處理單元將雷達中頻信號處理成雷達數字信號，并將雷達數字信號傳輸給第一光纖通信單元，
[0008]第一光纖通信單元將雷達數字信號傳輸給雷達信號顯示設備；同時第一光纖通信單元接收雷達信號顯示設備傳來的控制信號，并將控制信號傳輸給信號處理單元，
[0009]信號處理單元對控制信號進行處理后傳輸給雷達收發機單元，
[0010]雷達收發機單元根據雷達信號顯示設備的控制信號進行工作。
[0011]進一步地，本發明一種基于光纖通信的船用數字雷達系統，其中，雷達收發機單元設有脈沖序列發生器、射頻源、第一混頻器、雙工機、本地振蕩器、第二混頻器、第三混頻器、中頻放大器，
[0012]脈沖序列發生器產生的脈沖信號和射頻源產生的射頻信號經過第一混頻器進行混頻處理后得到用于雷達掃描的微波信號，微波信號依次傳輸給雙工機和天線并進行發射，
[0013]本地振蕩器產生的時鐘脈沖信號和射頻源產生的射頻信號經過第二混頻器進行混頻處理得到第一混頻信號，并將第一混頻信號傳輸給第三混頻器，同時通過天線接收得到的雷達回波信號經過雙工機也傳輸給第三混頻器；第一混頻信號和雷達回波信號經第三混頻器進行混頻處理后得到第二混頻信號，并將第二混頻信號傳輸給中頻放大器，
[0014]中頻放大器對第二混頻信號進行放大處理后得到雷達中頻信號，并將雷達中頻信號傳輸給信號處理單元。
[0015]進一步地，本發明一種基于光纖通信的船用數字雷達系統，其中，信號處理單元設有AD轉換模塊、FPGA模塊和數字處理模塊，
[0016]AD轉換模塊對雷達收發機單元傳來的雷達中頻信號進行模數轉換得到雷達數字信號，并將雷達數字信號傳輸給FPGA模塊，
[0017]FPGA模塊將雷達數字信號存入SDRAM緩存，并由數字處理模塊對存入SDRAM緩存的雷達數字信號進行坐標量程轉換，
[0018]FPGA模塊將進行坐標量程轉換后的雷達數字信號傳輸給第一光纖通信單元。
[0019]進一步地，本發明一種基于光纖通信的船用數字雷達系統，其中，第一光纖通信單元設有第一接收模塊和第一發送模塊，第一接收模塊采用CY7B933，第一發送模塊采用CY7B923，第一接收模塊用于接收從雷達信號顯示設備發來的控制信號，第一發送模塊用于向雷達信號顯示設備發送雷達數字信號。
[0020]進一步地，本發明一種基于光纖通信的船用數字雷達系統，其中，雷達信號顯示設備包括第二光纖通信單元和信號顯示單元，
[0021]第二光纖通信單元設有第二接收模塊和第二發送模塊，第二接收模塊采用CY7B933，第二發送模塊采用CY7B923，信號顯示單元(05)設有ARM模塊和LED顯示及參數設置模塊，
[0022]第二接收模塊接收雷達發收機功能設備傳來的雷達數字信號，并將雷達數字信號傳輸給ARM模塊，ARM模塊對雷達數字信號進行處理后將信號傳輸給LED顯示及按鍵設置豐旲塊，
[0023]LED顯示及參數設置模塊用于顯示雷達視頻信息并根據需要設置控制參數，并將產生的控制信號傳輸給ARM模塊，
[0024]ARM模塊對控制信號進行處理后傳輸給第二發送模塊，由第二發送模塊將控制信號傳輸給雷達收發機功能設備。
[0025]本發明還提供了一種基于光纖通信的船用數字雷達系統的信號傳輸方法，包括以下步驟:
[0026]步驟一、通過雷達收發機功能設備獲取雷達數字信號，并將雷達數字信號傳輸給雷達信號顯示設備，用于顯示雷達視頻信息；
[0027]步驟二、通過雷達信號顯示設備設置控制信號，并將控信號傳輸給雷達收發機功能設備，用于控制雷達收發機功能設備的工作狀態；
[0028]所述步驟一和步驟二進行信號傳輸均是通過單獨的光纖通道進行的。
[0029]進一步地，本發明一種基于光纖通信的船用數字雷達系統的信號傳輸方法，其中，在所述步驟一中具體包括以下步驟:
[0030]一、發射用于雷達掃描的微波信號，并接收雷達回波信號；
[0031]二、對雷達回波信號進行混頻和中頻放大處理，獲取雷達中頻信號；
[0032]三、將雷達中頻信號轉換成雷達數字信號并進行坐標量程轉換；
[0033]四、將進行坐標量程轉換后的雷達數信號通過光纖通信模式傳輸給雷達信號顯示設備。
[0034]進一步地，本發明一種基于光纖通信的船用數字雷達系統的信號傳輸方法，其中，在所述步驟二中具體包括以下步驟:
[0035]—、設置用于控制雷達收發機功能設備工作狀態的控制信號；
[0036]二、通過光纖通信模式將控制信號傳輸給雷達收發機功能設備。
[0037]與現有技術相比，本發明一種基于光纖通信的船用數字雷達系統及其信號傳輸方法具有以下優點:本發明的船用數字雷達系統通過在雷達收發機功能設備中增設信號外理單元和第一光纖通信單元，并在雷達信號顯示設備中相應地增設第二光纖通信單元與此相對應，在雷達收發機功能設備和雷達信號顯示設備之間建立了雙