基于FPGA芯片的探冰雷达控制方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA芯片的探冰雷达控制方法。本发明通过单个的FPGA芯片完成了探冰雷达控制系统所需的全部功能，即参数的下载/分析、雷达线性调频信号的输出、脉冲重复频率信号的生成、雷达回波数据的采集、回波数据的处理、数据回传等步骤。根据该发明，不需要使用其他处理器协作完成，具有高度的系统集成性，减少了整个系统硬件使用资源，降低了系统软件和硬件开发难度，缩短了研制周期。

主权项

一种基于FPGA芯片的探冰雷达控制方法，其中该FPGA芯片具有时钟生成单元、数据处理单元、数据采集单元、数据成帧单元、数据传输单元及系统主控单元，其特征在于，所述探冰雷达控制方法包括：参数获取/解析步骤，所述FPGA芯片经由所述数据传输单元自作为雷达数据的后级处理装置的上位机下载封装有雷达工作参数、工作模式指令及线性调频信号的数据包，并对该数据包进行解析，以获取雷达工作参数、工作模式指令及线性调频信号；脉冲重复频率信号生成步骤，所述时钟生成单元对从外部输入的时钟源进行分频，并生成脉冲重复频率信号；控制步骤，在接收到来自所述上位机的所述工作模式指令所包含的系统启动指令后，所述系统主控单元对所述脉冲重复频率信号的上升沿进行检测并生成分别针对所述FPGA芯片中的所述数据处理单元及所述数据采集单元的控制信号；数据采集步骤，所述数据采集单元基于来自所述系统主控单元的所述控制信号，对从探冰雷达传送来的雷达模拟回波信号进行双通道数字采样后将回波数据送入后级的所述数据处理单元中；数据处理步骤，所述数据处理单元基于来自所述系统主控单元的所述控制信号，对由所述数据采集单元采集并送来的所述回波数据进行累加处理，并将累加处理后的累加回波数据送往后级的所述数据成帧单元中；数据成帧步骤，所述数据成帧单元对接收到的所述累加回波数据添加附加信息来组成数据帧；数据回传步骤，所述数据传输单元将所述数据帧上传给所述上位机，以便由所述上位机对所述数据帧进行成像算法处理，生成探冰雷达的探测地表冰层图。