专利名称：一种询问译码概率检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种二次雷达检测设备，特别是涉及一种检测二次雷达系统询问 译码概率的询问译码概率检测仪。
背景技术：
二次雷达系统包括询问机和应答机两个部分，探测目标是由询问机和应答机配 合完成，采用问答的方式工作。询问机首先是对目标发射相应模式的询问信号，应答机 对询问机发射的询问信号进行接收译码，并产生相应的应答信号，询问机接收处理其应 答信号后，能够获取目标的代码、高度、距离及方位等信息。二次雷达技术在国内外都比较成熟，并且得到广泛运用。最典型的运用是民用 航空领域，世界各国的民用机场需装备地面航管系统，民用飞机均装备空管应答机，且 都满足国际民航组织(ICAO)相关规定。现有技术中不能检测二次雷达系统询问机和应答机之间在通常环境下和复杂电 磁环境下各种模式工作是否正常，不能为操作人员提供定量的参考数据。

实用新型内容目的在于通过对询问、应答视频信号的采集和处理，得出询问译码概率等信 息，并将信息实时显示，经观察和分析数据直接掌握询问应答系统的工作情况。同时可 通过应答次数检测仪上记录卡记录的应答信息，分别掌握询问机与应答机的工作情况。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是。一种询问译码概率检测仪，包括便携式工控机、信号处理模块、卡处理模 块、接口扩展模块，便携式工控机分别与信号处理模块、卡处理模块电连接，接口扩展 模块与信号处理模块进行电连接。所述的询问译码概率检测仪还包括记录卡，记录卡与卡处理模块电连接。所述的信号处理模块包括MCU、FPGA芯片，其中接收便携式工控机下发指令 的MCU与FPGA芯片进行电连接。所述的卡处理模块包括MCU、外围接口转换电路，其中接收便携式工控机下发 指令的MCU与存储数据的记录卡进行电连接。 所述的接口扩展模块、信号处理模块分别与询问机电连接。所述的信号处理模块与卡处理模块分别包括为本模块供电及提供电路保护的电 源模块和相应的外围接口电路。从上述本实用新型的结构特征可以看出，其优点是通过接收二次雷达系统各 种模式应答信号，计算询问译码概率并显示目标的态势图，对二次雷达系统在正常环境 下和复杂电磁环境下系统的工作情况进行了分析和比对，为二次雷达系统的效能评估提 供有效的检测、记录和分析手段。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是信号处理模块结构图。图3是卡处理模块的流程框图。其中附图标记1-1是便携式工控机1-2是信号处理模块1-3是卡处理模块1-4是接口扩展模块1—5是记录卡 1—6询问机。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实 施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
以下结合附图通过实施例对本实用新型做进一步的说明。本实用新型询问译码概率检测仪的原理分析当二次雷达系统在正常环境下进 行询问、应答时，询问译码概率应该在98%以上；当二次雷达系统在复杂电磁环境下进 行询问、应答时，询问译码概率可能会降低，说明二次雷达系统在复杂电磁环境下受到 影响，从而检测了二次雷达系统的抗干扰能力及在复杂电磁环境下的工作情况。如图1 询问译码概率检测仪通过信号处理模块1-2、接口扩展模块1-4与询问机1-6通过接插 件连接，采集询问和应答视频信号、雷达方位信息、同步信号等，记录卡1一5存储应答 次数检测仪的应答次数。应答次数检测仪就是在复杂电磁环境下检测应答机应答次数的 仪器。检测通过对比信号处理模块1-2采集的询问和应答数据，计算询问译码概率并显 示目标的态势图等信息，分析和比对二次雷达系统在正常环境下和复杂电磁环境下系统 的工作情况。同时可通过记录卡1-5采集的数据，分析和比对分别得出询问机与应答机 在正常环境下和复杂电磁环境下的工作情况。总体设计为询问译码概率检测仪包括便携式工控机1一1、信号处理模块 1-2、卡处理模块1一3、接口扩展模块1一4。便携式工控机1-1作为检测仪控制主机， 信号处理模块1一2、卡处理模块1一3、接口扩展模块1-4共同作为检测仪处理单元， 作为控制从机。在需要显示应答次数时，可以通过记录卡1一5与卡处理模块1一3电连 接，将存储于记录卡1一5的数据在便携式工控机1-1上显示。便携式工控机1-1与信 号处理模块1一2、卡处理模块1-3采用RS232接口传输数据。卡处理模块1一3与记录 卡1-5采用SPI接口方式传输数据，询问译码概率检测仪的记录频率是1次/秒，可连 续记录的最大时间不小于24小时。1.系统模块组成及功能。1)便携式工控机。便携式工控机1-1主要由自主研发的显示控制软件来实现功能的。显示控制 软件采用VC6.0编写的，数据库采用ADO+ACCESS的方式进行操作数据。实现功能包 括选择控制、记录控制、回放控制、显示控制和校准时间控制5个控制指令，图像显 示，数据库操作。主要下发功能指令控制，接收来自信号处理模块1-2或卡处理模块 1-3的大容量数据，存储到数据库中；可以通过数据库查询某一时刻询问译码概率、距离、方位等信息和应答次数等信息；也可以对数据库进行清空操作；实时地显示受到干 扰的概率，也可以实时显示目标态势图和目标信息；可以回放以前某时间点之后的记录 信息；同时显示接收发送的数据内容。记录控制包括记录询问机1-6的询问译码概率、可擦除并重新记录数据。显示控制包括实时显示时间、修改时间、显示询问译码概率、显示询问次数和 应答次数、显示目标的态势图和点迹、显示查询数据、显示接收发送数据。回放控制包括回放询问译码概率、同步回放询问译码概率和应答次数、回放的 暂停控制功能。2)信号处理模块。信号处理模块1-2主要对接收到应答信号进行分选和译码，解交织、相关处理 和一系列计算操作，根据便携式工控机1-1下发的功能命令，信号处理模块1-2进行处 理并上报所有的有效记录数据给便携式工控机1一1。信号处理模块1-2对接收到的信号 采用了先进的译码方式，这样才能在实际错综复杂的恶劣环境下，正确的分解出信号。 信号处理模块1-2主要由MCU (微处理器)、FPGA (现场可编程门阵列)、外围接口 电路和电源组成。MCU主要实现控制处理功能，MCU用于统计、概率算法程序、数据 的处理(包括时间、概率、询问次数、应答次数、目标的距离、方位信息等)和交换、 时序控制、读取FIFO中的数据。MCU可采用DSP处理芯片或者相似类型单片机处理芯 片。FPGA负责译码电路、相关电路、解交织电路、FIFO电路、方位处理、存储、时序 控制、计算处理、距离处理电路以及对外数字接口电路等功能的实现，配合MCU完成信 号处理功能。信号处理模块1-2结构图如图2所示。信号处理模块1-2采用了脉冲前沿和后沿检测的译码方式对于应答信号进行分 选和译码，解交织、相关处理和一系列计算操作，该方法可消除串扰应答、交错应答、 幻影应答的影响。通过提取应答信号的前沿，把重叠的信号的前沿区分出来。当两个重 叠的脉冲前沿无法明确地进行区分时，就必须采用后沿来区分。实现了在实际错综复杂 的恶劣环境下，正确的分解出信号。3)卡处理模块及记录卡。卡处理模块1-3由MCU (微处理器)、外围接口转换电路和电源转换组成。 卡处理模块1-3主要接收便携式工控机1-1下发的命令，检测记录卡1-5存在否，也 可以对记录卡1-5校时。MCU通过I2C总线检测记录卡1-5存在否，若存在，通过SPI 接口读取大量记录卡1-5的数据并传送给便携式工控机1-1 ；若不存在，则给便携式工 控机1-1回传不存在记录卡1-5的信号。MCU通过I2C总线对记录卡1-5校时，保 持系统的同步性。卡处理模块的流程框图如图3。4)接口扩展模块。接口扩展模块1--4主要用于与询问机1-6所提供的数字方位信号连接。将接 收的数据传送给信号处理模块1一2，该模块用于扩展接口，可根据实际平台扩展所需要 的接口方式。5)电源模块。电源模块主要功能是把 220V/50HZ转换成士5V和士 12V。电源模块注重了 在外场试验采用发电装置进行发电时，电压过高，使用了过压保护，避免了烧毁设备。[0039]2.具体操作过程为。询问译码概率检测仪与询问机1-6连接，设备加电，便携式工控机1-1进入到 显示控制界面，设置串口号。若便携式工控机1-1下发“记录”指令，信号处理模块1-2的CPU接收二次 雷达的各种模式应答信号，与FPGA芯片配合，进行译码、解交织、相关、概率计算处 理、将数据上传给便携式工控机1一1，便携式工控机1-1接收到数据则存储到数据库中 并显示出来，并点亮记录灯。若便携式工控机1-1发送“回放”指令，便携式工控机1-1则显示某时段的 询问译码概率和时间，并点亮回放灯。若便携式工控机1-1发送“同步回放”指令，卡处理模块1-3接收到该指令 后，检查记录卡1-5存在否，记录卡1-5存在则便携式工控机1-1显示某时间段的询 问译码概率和应答次数。便携式工控机1-1发送“暂停”指令，暂停显示回放数据，再次发送“暂停” 指令则继续显示回放数据。便携式工控机1-1发送“停止”指令则停止显示回放数据 或停止记录数据。若便携式工控机1-1发送“读卡数据”，卡处理模块1-3接收到指令后，检测 记录卡1-5存在否，记录卡1-5存在则发送数据给便携式工控机1-1并显示应答次数 和时间。若便携式工控机1-1发送“清空数据9902A”，则清空数据库的数据；若便携 式工控机1-1发送“清空数据9901A”，则清空记录卡1-5的数据。若便携式工控机1-1发送“记录态势图”指令，则实时显示目标态势图和点迹 信息。若便携式工控机I--I发送“文本态势图”指令，则可以对数据库进行查询操作。本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特 别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每 个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
权利要求1.一种询问译码概率检测仪，其特征在于包括便携式工控机、信号处理模块、卡 处理模块、接口扩展模块，便携式工控机分别与信号处理模块、卡处理模块电连接，接 口扩展模块与信号处理模块进行电连接。
2.根据权利要求1所述的一种询问译码概率检测仪，其特征在于所述的询问译码概率 检测仪还包括记录卡，记录卡与卡处理模块电连接。
3.根据权利要求1所述的一种询问译码概率检测仪，其特征在于所述的信号处理模块 包括MCU、FPGA芯片，其中接收便携式工控机下发指令的MCU与FPGA芯片进行电 连接。
4.根据权利要求1所述的一种询问译码概率检测仪，其特征在于所述的卡处理模块包 括MCU、外围接口转换电路，其中接收便携式工控机下发指令的MCU与存储数据的记 录卡进行电连接。
5.根据权利要求1所述的一种询问译码概率检测仪，其特征在于所述的接口扩展模 块、信号处理模块分别与询问机电连接。
6.根据权利要求1所述的一种询问译码概率检测仪，其特征在于所述的信号处理模 块与卡处理模块分别包括为本模块供电及提供电路保护的电源模块和相应的外围接口电路。
专利摘要本实用新型为一种二次雷达系统检测设备，特别是涉及一种检测二次雷达系统询问译码概率的询问译码概率检测仪。目的在于通过采集询问机的询问信号和接收到应答机的应答信号，将两者进行处理后，得出询问译码概率等信息，并将信息实时显示，经观察和分析数据直接掌握询问应答系统的工作情况。同时可通过应答次数检测仪上记录卡记录的应答信息，分别掌握询问机与应答机的工作情况。技术方案是便携式工控机、信号处理模块、卡处理模块、记录卡、接口扩展模块，便携式工控机分别与信号处理模块、卡处理模块电连接，接口扩展模块与信号处理模块进行电连接，记录卡与卡处理模块电连接。本实用新型应用于民用航空二次雷达系统检测领域。
文档编号G01S7/40GK201804107SQ20102056233
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者曾湘洪, 苟玉玲, 谭源泉 申请人:四川九洲电器集团有限责任公司