船用雷达射频电缆传输损耗自动补偿装置及其补偿方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及船用雷达射频电缆传输技术领域，尤其涉及一种船用雷达射频电缆传输损耗自动补偿装置及其补偿方法。
【背景技术】
[0002]现有的船用雷达一般都是所谓的“二单元”雷达，即室外的天线和收发机组成雷达头单元，室内的主机、显示器和操控台组成显控单元。两个单元之间通过组合电缆连接，其中的射频电缆将中频或基带回波信号由接收机传递至主机，由主机进行处理与显示。
[0003]射频电缆会对接收回波信号进行衰减，从而影响雷达作用距离与目标检测，尤其是对微弱目标回波的显示。此外，系统损耗会影响作用距离，同时，如果系统损耗过大，微弱回波会被噪声掩盖，降低了接收灵敏度，使得小目标无法显示。
[0004]因此，在雷达接收机的输出端增设放大器，用以补偿电缆的损耗，这显得非常重要，电缆的损耗一般与电缆长度成正比，而船用雷达由于安装位置的变化需要不同长度的电缆，对电缆的补偿可以采用人工设置增益的方式，但是人工设置增益的方式需要具备良好的专业知识，以及多次尝试调整才能获得较佳值，操作复杂，调整耗时长，效率低。
[0005]为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题之一在于:针对现有的电缆补充采用人工设置增益的方式存在操作复杂、调整耗时长、效率低、需要专利人员操作等问题，而提供一种船用雷达射频电缆传输损耗自动补偿装置。
[0007]本发明所要解决的技术问题之二在于:提供一种上述的船用雷达射频电缆传输损耗自动补偿装置的补偿方法。
[0008]作为本发明的第一方面的一种船用雷达射频电缆传输损耗自动补偿装置，包括:
[0009]一测试信号源；
[0010]一选择开关，所述选择开关具有第一、第二输入端和一输出端，所述第一、第二输入端分别与雷达接收机的回波信号输出端、测试信号源的输出端连接；
[0011]—可变增益放大器，所述可变增益放大器具有一放大信号输入端和一放大信号输出端，所述可变增益放大器的放大信号输入端与所述选择开关的输出端连接，其放大信号输出端与连接电缆的一端连接；
[0012]—模数转换器，所述模数转换器具有一信号转换输入端和一信号转换输出端，所述模数转换器的信号转换输入端与连接电缆的另一端连接；
[0013]一 FPGA数字处理单元，所述FPGA数字处理单元具有一信号处理输入端和一信号处理输出端，所述FPGA数字处理单元的信号处理输入端与所述模数转换器的信号转换输出端连接；以及
[0014]一主控制器MCU，所述主控制器M⑶的信号输入端与所述FPGA数字处理单元的信号处理输出端连接，所述主控制器MCU还分别与所述选择开关、可变增益放大器控制连接。
[0015]作为本发明的第二方面的一种上述的船用雷达射频电缆传输损耗自动补偿装置的补偿方法，包括以下步骤:
[0016]步骤SO:进入电缆损耗自动测量过程，主控制器MUC通过选择开关关闭雷达接收机的传输通道；
[0017]步骤S1:可变增益放大器备份增益值Go= Gv;
[0018]步骤S2:主控制器MUC设置可变增益放大器的初始增益值Gv=Gmin;
[0019]步骤S3:主控制器MUC控制选择开关关闭测试信号源；
[0020]步骤S4:主控制器MUC统计底噪声值No ；
[0021 ] 步骤S5:主控制器MUC通过选择开关打开测试信号源；
[0022]步骤S6:测试信号源发出信号，该信号依次经过可变增益放大器、连接电缆、模数转换器、FPGA数字处理单元到达主控制器MUC，主控制器MUC统计加噪信号值Sn;
[0023]步骤S7:获取信号差值So = Sn-N0;
[0024]步骤S8:判断ISo-Si I〈AS，其中Si表示理想值，AS表示容限值，判断若为是，则进入步骤S9，判断若为不是，则进入步骤SI 2;
[0025]步骤S9:获得最佳增益值Gv，主控制器MUC通过选择开关关闭测试信号源；
[0026]步骤S10:主控制器MUC设置可变增益放大器的增益值为Gv;
[0027]步骤SII:结束电缆损耗自动测量过程；
[0028]步骤S12:判断StKSi，判断若为是，则进入步骤S13，判断若为不是，则进入步骤18 ；
[0029]步骤SI3:主控制器MUC设置可变增益放大器的增益值Gv增大为Gv+ ；
[0030]步骤S14:判断Gv+>Gmax，判断若为是，则进入步骤15，判断若为不是，则进入步骤S17；
[0031]步骤S15:表明连接电缆存在问题，并在显示屏上显示；
[0032]步骤S16:主控制器MUC设置可变增益放大器的增益值Gv+ = Go，返回步骤9;
[0033]步骤S17:主控制器MUC设置可变增益放大器的增益值Gv为Gv+或Gv-，随后进入步骤S3；
[0034]步骤S18:主控制器MUC设置可变增益放大器的增益值Gv减少为Gv-；
[0035]步骤S19:判断Gv-〈Gmin，判断若为是，则返回步骤15，判断若为不是，则返回步骤S17。
[0036]在本发明的一个优选实施例中，所述AS为0.5dB。
[0037]由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于:在发送端设置一个测试信号源，在接收端通过对该信号源进行接收判决，如果发现接收信号过强或过弱，则改变可变增益放大器的增益值，直至选择合适的值，消除各种噪声对判决的影响，通过控制测试信号源的打开或关闭，对噪声进行扣除，从而更加精确地对电缆损耗加以评估。
[0038]本发明充分利用系统原有的信号处理流程，实现对船用雷达电缆传输损耗的自动补偿，操作简单可靠，调整时间短，效率高，无需专业的技术人员即可操作。此外，经过试验，可以对电缆的损耗补偿结果精确到0.5dB内，满足了船用雷达电缆传输损耗的自动补偿的要求。
【附图说明】
[0039]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]图1是本发明的船用雷达射频电缆传输损耗自动补偿装置的结构框图。
[0041]图2是本发明的船用雷达射频电缆传输损耗自动补偿装置的信号处理流程图。
【具体实施方式】
[0042]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0043]参见图1，图中给出的是一种船用雷达射频电缆传输损耗自动补偿装置，包括测试信号源100、选择开关200、可变增益放大器300、模数转换器400、FPGA数字处理单元500以及主控制器MCU600。
[0044]选择开关200具有输入端210、220和输出端230，选择开关200的输入端210、220和分别与雷达接收机700的回波信号输出端710、测试信号源100的输出端110连接。
[0045]可变增益放大器300具有放大信号输入端310和放大信号输出端320，可变增益放大器300的放大信号输入端310与选择开关200的输出端230连接，其放大信号输出端320与连接电缆800的一端连接。
[0046]模数转换器400具有信号转换输入端410和信号转换输出