光纖傳輸技術在雷達信號記錄重演系統中的應用

摘要 介紹基于StratixGx系列FPGA的光纖傳輸技術在雷達信號記錄重演系統中的應用。文中分析了光纖傳輸的優點以及技術實現的可能性，著重闡述了光纖傳輸系統的結構組成及具體應用，并給出了主要芯片的型號。經驗證，該光纖傳輸技術性能穩定。
關鍵詞 記錄重演；光纖傳輸；串行收發器；數據復合和分解

雷達信號記錄重演設備可將轉瞬即逝的雷達信號場景保存下來，進行反復再現。為精細反復的雷達信號分析、信號處理算法實驗和設備調試提供方便。雷達信號記錄重演設備對加速雷達研制進度、節約研制成本、降低風險和提升雷達技術發揮著突出作用。
記錄重演設備需要記錄的數據源主要包括雷達工作時的狀態信息、時序信號和接收采樣后的I／Q信號等。傳統上這些信號有RS422、TTL、LVDS等眾多接口電平，給記錄重演系統接口電路的設計和維護帶來不便。
而隨著光纖傳輸技術和高性能FPGA(Field Programmable Gate Arrav)技術的不斷發展，用一片FPGA即可以實現光纖通道間的數據傳輸與處理。同時，光纖傳輸具有傳輸損耗小、抗干擾能力強、傳輸速率高等優點。鑒于此，論文將主要介紹基于Altera公司的StratixGX系列FPGA在記錄重演設備中實現光纖傳輸的應用及設計。

1 記錄重演原理簡介
記錄重演設備主要由數據記錄儀和記錄重演電路組成，數據記錄儀是大容量存儲的集合體，主要用于信號處理數據記錄和回放。用戶如果要將信號場景完整記錄和再現信號場景，則需要通過自己的接口電路實現，這就是記錄重演電路。用記錄儀和記錄重演電路，可以方便地搭建性能優越的半實物仿真系統。

雷達信號記錄重演系統的原理圖如圖1所示，其分時工作于記錄狀態和重演狀態，記錄時數據流從左向右，各種被記錄的數據通過并行方式進入記錄數據接口內，進行數據復合重排，被寫入海量存貯器中；重演時數據流從右向左，數據從海量存貯器讀出，進行記錄數據的分解和恢復，被恢復后的各種數據和時序信號輸出后供分析使用。