一种空间射电信号的采集分析方法及装置

YNAO OpenIR > 射电天文研究组

	一种空间射电信号的采集分析方法及装置
	秦明伟 ; 侯宝临 ; 董亮3 ; 王明远 ; 郭灿 ; 王焕 ; 兰昌俊 ; 曾韦 ; 平劲松 ; 周文茂 ; 龙惠民 ; 魏东梅 ; 姚远程
申请（专利权）人	西南科技大学 ; 中国科学院国家天文台 ; 中国科学院云南天文台 ; 四川明临慧科技有限公司
专利号	ZL202310191436.2
申请号	CN202310191436.2
	2023-05-30
申请日期	2023-03-02
公开（公告）号	CN116184042A
公开日期	2023-05-30
IPC 分类号	G01R29/08G01R23/16
授权国家	中国
专利类型	发明
专利状态	公开
学科领域	天文学 ; 射电天文学 ; 射电天文方法 ; 电子、通信与自动控制技术
产权排序	3
摘要	本申请公开一种空间射电信号的采集分析方法及装置，该方法包括：下位机接收上位机发送的配置参数以及开始采集指令，并根据配置参数采集空间射电信号。其中，配置参数包括第一时间分辨率、第一频率分辨率，以及第一采集模式，第一时间分辨率属于预先设置的多个时间分辨率，第一频率分辨率属于预先设置的多个频率分辨率，第一采集模式为时域采集模式或频域采集模式。即支持多个时间分辨率、多个频率分辨率，具体通过上位机向下位机设置实际使用的分辨率需求，相较于传统单一的时间分辨率或频率分辨率来说，更为灵活。另外，支持时域采集模式和频域采集模式，可设置多种工作机制，实现时域采集和频域采集的无缝切换。
主权项	1.一种空间射电信号的采集分析方法，其特征在于，应用于空间射电信号的采集分析系统，所述采集分析系统包括上位机和下位机，所述方法包括：所述下位机接收所述上位机发送的配置参数，所述配置参数包括第一时间分辨率、第一频率分辨率，以及第一采集模式，其中，所述第一时间分辨率属于预先设置的多个时间分辨率，所述第一频率分辨率属于预先设置的多个频率分辨率，所述第一采集模式属于时域采集模式和频域采集模式；所述下位机接收所述上位机发送的开始采集指令，所述开始采集指令用于指示采集空间射电信号；所述下位机根据所述配置参数采集所述空间射电信号。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下位机模拟输入前端设置有抗混叠滤波器，所述方法还包括：所述下位机通过所述抗混叠滤波器，对频率信道化分的多个子频带分别进行采样；所述下位机基于欠采样频谱折叠的方式将所述多个子频带输出的信号分别折叠到一个奈奎斯特区；所述上位机根据所述多个子频带所在的奈奎斯特区，将频谱恢复至初始频带。 3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述上位机将第一时间分辨率、第一频率分辨率分别映射为积分段数和FFT点数，所述积分段数和所述FFT点数以表的形式存储；所述下位机通过查表的方式实现参数灵活配置。 4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述上位机根据触发任务切换采集模式，并向所述下位机发送配置参数，所述触发任务为用户预先设置好的计划列表任务或事件触发任务；所述下位机接收所述上位机发送的所述配置参数，在不丢失数据的情况下切换所述采集模式。 5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述下位机当前处于工作状态，所述下位机在不丢失数据的情况下切换所述采集模式，包括：所述下位机在确定当前完成传输数据量为预设的传输大小整数倍时，切换所述采集模式，所述预设的传输大小与直接存储访问DMA大小相同。 6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述下位机设置有第一缓存区，所述第一缓存区的容量高于第一阈值，所述第一缓存区用于在高速串行计算机扩展总线PCIe传输数据忙时缓存所述数据，所述方法还包括：所述第一缓存区在切换采集模式时，在当前采集模式数据传输完成后传输下一采集模式数据。 7.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述上位机和所述下位机连接外部时频系统，所述外部时频系统基于网络时间协议NTP为所述上位机提供网络时间，所述外部时频系统向所述下位机提供串口B码时间，为所述下位机提供10MHz频标信号作为时钟源用于信号采集。 8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述外部时频系统提供的时间B码无效时，所述下位机以所述上位机发送的系统时间为基准时间计时，所述外部时频系统提供的10MHz频标信号无效时，所述下位机以板载晶振产生的时钟信号作为时钟源，其中，为系统提供高于0.1毫秒精度的时间戳。 9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述下位机和所述上位机将系统时间与所述外部时频系统同步，所述同步包括滤波、修正和校准功能。 10.一种空间射电信号的采集分析装置，其特征在于，包括处理器，存储器，现场可编程逻辑门阵列FPGA，FPAG夹层卡FMC。所述处理器与所述存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的所述计算机程序，所述FPGA通过所述高速串行计算机扩展总线PCIe与处理器相连，所述FMC与所述FPGA，使得所述装置实现如权利要求1～9中任一项所述的方法。
语种	中文
专利代理人	杨艳
代理机构	成都智弘知识产权代理有限公司
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/26042
专题	射电天文研究组
作者单位	1.西南科技大学; 2.中国科学院国家天文台; 3.中国科学院云南天文台; 4.四川明临慧科技有限公司
推荐引用方式 GB/T 7714	秦明伟,侯宝临,董亮,等. 一种空间射电信号的采集分析方法及装置. ZL202310191436.2[P]. 2023-05-30.

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CN116184042A-一种空间射电信（1621KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文