一種數據采集方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種數據采集方法及裝置，該方法包括：當檢測到預先采集的回波數據存在起始數據抖動時，將預先形成的脈沖重復頻率PRF脈沖信號延遲預設延遲時間；以延遲后的PRF脈沖信號的下降沿時刻作為采樣周期的起始時刻，在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行采集；其中，在一個采樣周期內采集到的采樣數據組成一幀回波數據。
【專利說明】
一種數據采集方法及裝置
技術領域
[0001 ]本發明涉及數據采集技術領域，尤其涉及一種數據采集方法及裝置。
【背景技術】
[0002]星載合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一種以衛星為載體平臺的對地觀測技術，用來獲得地面物體的高分辨率的雷達圖像，SAR是現代雷達技術的重大突破，在軍事偵查、地質普查、災情勘察和遙感領域等領域都得到了廣泛的應用。
[0003]在SAR系統中，數據形成器可以包括:模數(A/D)轉換器和現場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)。圖1為現有數據形成器的組成結構示意圖，如圖1所示，預先形成的模擬回波信號和采樣時鐘分別輸入到A/D轉換器，經過A/D轉換器進行模數轉換后，形成采樣數據和隨路時鐘;然后將采樣數據和隨路時鐘，以及作為采樣起始定時脈沖的脈沖重復頻率(Pulse Recurrence Frequency，PRF)信號一起輸入到FPGA中。圖2為現有PRF脈沖信號、隨路時鐘以及采樣數據的時序關系示意圖，如圖2所示，FPGA以PRF脈沖信號的下降沿時刻作為采樣周期的起始時刻，在隨路時鐘的上升沿時刻對采樣數據進行采集，在一個采樣周期內采集到的定量數據組成一幀回波數據，因此，隨路時鐘的上升沿又叫做采樣數據的同步沿。也就是說，在PRF脈沖信號的下降沿到達后，隨路時鐘的第一個上升沿時刻采集到的采樣數據為該幀回波數據的起始數據，由此可知，圖2中每幀回波數據的起始數據為Dl。
[0004]在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題:
[0005]在SAR系統中可能會存在一些不穩定因素，導致PRF脈沖信號的下降沿超前于隨路時鐘在當前采集周期內的第一個上升沿前面的一個上升沿，也就是說，PRF脈沖信號的下降沿可能會超前于當前幀的回撥數據的起始數據Dl之前的一個數據DO的同步沿，導致當前幀的回波數據的起始數據為D0，從而造成當前幀的回波數據中的起始數據發生數據抖動。
【發明內容】
[0006]為解決上述技術問題，本發明實施例期望提供一種數據采集方法及裝置，能夠有效地避免各幀回波數據中的起始數據發生抖動。
[0007]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0008]—種數據采集方法，所述方法包括:
[0009]當檢測到預先采集的回波數據中存在起始數據抖動時，將預先形成的脈沖重復頻率PRF脈沖信號延遲預設延遲時間；
[0010]以延遲后的PRF脈沖信號的下降沿時刻作為采樣周期的起始時刻，在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行采集;其中，在一個采樣周期內采集到的采樣數據組成一幀回波數據。
[0011]在上述實施例中，所述在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行采集包括:
[0012]在各個采樣周期內在預先形成的隨路時鐘的上升沿時刻對所述采樣數據進行采集。
[0013]在上述實施例中，所述將PRF脈沖信號延遲預設延遲時間包括:
[0014]接收用戶輸入的調整指令，所述調整指令中包含有所述預設延遲時間；
[0015]根據所述調整指令將所述PRF脈沖信號延遲預設延遲時間；其中，所述預設延遲時間在半個隨路時鐘周期內。
[0016]在上述實施例中，所述根據所述調整指令將所述PRF脈沖信號延遲預設延遲時間包括:
[0017]根據所述調整指令調整預先設置的延遲電路；
[0018]將所述PRF脈沖信號輸入到調整后的延遲電路中；
[0019]所述調整后的延遲電路將所述PRF脈沖信號延遲預設延遲時間。
[0020]在上述實施例中，所述延遲電路包括:時序延遲電路、組合邏輯延遲電路和數控信號延遲器件。
[0021]—種數據采集裝置，所述裝置包括:
[0022]延遲單元，用于當檢測到預先采集的回波數據中存在起始數據抖動時，將預先形成的PRF脈沖信號延遲預設延遲時間，向采集單元發送一個采集指令；
[0023]所述采集單元，用于在接收到所述采集指令之后，以延遲后的PRF脈沖信號的下降沿時刻作為采樣周期的起始時刻，在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行采集;其中，在一個采集周期內采集到的采樣數據組成一幀回波數據。
[0024]在上述實施例中，所述采集單元，具體用于在各個采樣周期內在預先形成的隨路時鐘的上升沿時刻對所述采樣數據進行采集。
[0025]在上述實施例中，所述延遲單元包括:
[0026]接收子單元，用于接收用戶輸入的調整指令，其中，所述調整指令中包含有所述預設延遲時間，將所述調整指令發送給延遲子單元；
[0027]所述延遲子單元，用于根據所述調整指令將所述PRF脈沖信號延遲預設延遲時間；其中，所述預設延遲時間在半個隨路時鐘周期內。
[0028]在上述實施例中，所述延遲子單元，具體用于根據所述調整指令調整預先設置的延遲電路;將所述PRF脈沖信號輸入到調整后的延遲電路中；所述調整后的延遲電路將所述PRF脈沖信號延遲預設延遲時間。
[0029]在上述實施例中，所述延遲電路包括:時序延遲電路、組合邏輯延遲電路和數控信號延遲器件。
[0030]本發明實施例提供的技術方案中，當檢測到預先采集的回波數據中存在起始數據抖動時，先將預先形成的PRF脈沖信號延遲預設延遲時間，再以延遲后的PRF脈沖信號的下降沿時刻作為采樣周期的起始時刻，在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行采集。而在現有技術中，直接將預先形成的PRF脈沖信號與隨路信號和采樣數據一起輸入到數據采集設備，不對PRF脈沖信號進行延遲，所以PRF脈沖信號的下降沿可能超前于隨路時鐘在當前采集周期內的第一個上升沿前面的一個上升沿，從而造成回波數據中的起始數據的采集位置不固定而發生抖動。顯然，和現有技術相比，本發明實施例提出的數據采集方法和裝置，不僅能夠有效地避免各幀回波數據中的起始數據發生抖動;并且，實現起來簡單方便，便于普及，適用范圍更廣。
【附圖說明】
[0031 ]圖1為現有數據形成器的組成結構示意圖；
[0032]圖2為現有存在起始數據抖動的PRF脈沖信號、隨路時鐘以及采樣數據的時序關系示意圖；
[0033]圖3為本發明實施例中數據采集方法的實現流程示意圖；
[0034]圖4為本發明實施例中將PRF脈沖信號延遲預設延遲時間的實現方法流程示意圖；
[0035]圖5為本發明實施例中根據調整指令將PRF脈沖信號延遲預設延遲時間的實現方法流程示意圖；
[0036]圖6為本發明實施例中延遲電路和數據采集設備的連接關系的結構示意圖；
[0037]圖7為本發明實施例中延遲后的PRF脈沖信號、隨路時鐘以及采樣數據的時序關系示意圖；
[0038]圖8為本發明實施例中數據采集裝置的組成結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0040]圖3為本發明實施例中數據采集方法的實現流程示意圖，如圖3所示，數據采集方法包括以下步驟:
[0041]步驟301、當檢測到預先采集的回波數據中存在起始數據抖動時，將預先形成的PRF脈沖信號延遲預設延遲時間。
[0042]在本發明的具體實施例中，可以采用現有技術中的數據檢測方法檢測預先采集的回波數據中是否存在起始數據抖動，當檢測到預先采集的回波數據中存在起始數據抖動時，將預先形成的輸入到數據采集設備中的PRF脈沖信號延遲預設延遲時間，其中，所述預先形成的PRF脈沖信號用于對預先形成的采樣數據進行采樣起始定時。
[0043]較佳地，可以將所述預設延遲時間設置在半個隨路時鐘周期之內，如圖2所示，隨路時鐘的兩個上升沿之間的時間為一個隨路時鐘的周期，例如，假設隨路時鐘周期為I秒，則可以將所述預設延遲時間設置為0.5秒。
[0044]圖4為本發明實施例中將PRF脈沖信號延遲預設延遲時間的實現方法流程示意圖，如圖4所示，將預先形成的PRF脈沖信號延遲預設延遲時間的方法包括以下步驟:
[0045]步驟301a、接收用戶輸入的調整指令。
[0046]在本發明的具體實施例中，所述調整指令中包含有預設延遲時間，并且可以將所述預設延遲時間設置在半個隨路時鐘周期之內。
[0047]步驟301b、根據調整指令將PRF脈沖信號延遲預設延遲時間。
[0048]在本步驟中，接收到用戶輸入的調整指令之后，先獲取該調整指令中的預設延遲時間，再根據調整指令將PRF脈沖信號延遲預設延遲時間。
[0049]圖5為本發明實施例中根據調整指令將PRF脈沖信號延遲預設延遲時間的實現方法流程示意圖，如圖5所示，根據調整指令將PRF脈沖信號延遲預設延遲時間的實現方法包括以下步驟:
[0050]步驟301b_l、根據調整指令調整預先設置的延遲電路。
[0051]在本步驟中，可以根據調整指令調整預先設置的延遲電路，具體地，可以通過調整延遲電路將預先形成的PRF脈沖信號延遲預設延遲時間，例如，假設所述預設延遲時間為
0.5秒，則在本步驟中，可以通過調整延遲電路將預先形成的PRF脈沖信號延遲0.5秒。在本發明的具體實施例中，所述延遲電路可以包括:時序延遲電路、組合邏輯延遲電路和數控信號延遲器件。
[0052]步驟301b_2、將PRF脈沖信號輸入到調整后的延遲電路中。
[0053]在本步驟中，根據調整指令調整好預先設置的延遲電路之后，將PRF脈沖信號輸入到調整后的延遲電路中。
[0054]步驟301b_3、調整后的延遲電路將PRF脈沖信號延遲預設延遲時間。
[0055]在本發明的具體實施例中，調整后的延遲電路可以對預先形成的PRF脈沖信號延遲預設延遲時間，調整后的延遲電路對PRF脈沖信號延遲預設延遲時間之后，將延遲后的PRF脈沖信號與預先形成隨路時鐘以及采樣數據一起輸入到數據采集設備中。在本發明的具體實施例中，所述數據采集設備可以是FPGA，也可以是預先設置的數字信號處理(Digital Signal Processing，DSP)設備、中央處理器(Central Processing Unit，CPU)、專用集成電路(Applicat1n Specific Integrated Circuit ,ASIC) 0
[0056]在本發明的具體實施例中，所述預先設置的延遲電路可以設置在數據采集設備中，也可以設置在數據采集設備之外。圖6為本發明實施例中延遲電路和數據采集設備的連接關系的結構示意圖，其中，圖6(a)為本發明實施例中延遲電路和數據采集設備的第一連接關系的結構示意圖，如圖6(a)所示，預先設置的延遲電路設置在數據采集設備中；圖6(b)為本發明實施例中延遲電路和數據采集設備的第二連接關系的結構示意圖，如圖6(b)所示，預先設置的延遲電路設置在數據采集設備之外。
[0057]根據上述的描述可知，根據上述的步驟301b_l?301b_3，可以實現根據調整指令設置PRF脈沖信號延遲預設延遲時間。
[0058]步驟302、以延遲后的PRF脈沖信號的下降沿時刻作為采樣周期的起始時刻，在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行采集。
[0059]在本發明的具體實施例中，在將預先形成的PRF脈沖信號延遲預設延遲時間之后，數據采集設備可以以延遲后的PRF脈沖信號的下降沿時刻作為采樣周期的起始時刻，數據采集設備在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行采集，具體地，數據采集設備可以在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行定量采集，這樣可以有效地避免各幀回波數據發生起始數據抖動。具體地，在本發明的具體實施例中，數據采集設備可以在各個采樣周期內在預先形成的隨路時鐘的上升沿時刻對采樣數據進行采集。圖7為本發明實施例中延遲后的PRF脈沖信號、隨路時鐘以及采樣數據的時序關系示意圖，如圖7所示，數據采集設備在各個采樣周期內在隨路時鐘的上升沿時刻對采樣數據進行采集，其中，一個采樣周期內采集到的采樣數據組成一幀回波數據。
[0060]本發明實施例提出的數據采集方法，以延遲后的PRF脈沖信號的下降沿時刻作為采樣周期的起始時刻，在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行采集，而不像現有技術中，直接將預先形成的PRF脈沖信號與隨路信號和采樣數據一起輸入到數據采集設備，不對PRF脈沖信號進行延遲，顯然，和現有技術相比，本發明實施例提出的數據采集方法，不僅能夠有效地避免各幀回撥數據中的起始數據發生抖動；并且，實現起來簡單方便，便于普及，適用范圍更廣。
[0061]圖8為本發明實施例中數據采集裝置的組成結構示意圖，如圖8所示，該采集裝置包括:
[0062]延遲單元801，用于當檢測到預先采集的回波數據中存在起始數據抖動時，將預先形成的PRF脈沖信號延遲預設延遲時間，向采集單元802發送一個采集指令；
[0063]所述采集單元802，用于在接收到所述采集指令之后，以延遲后的PRF脈沖信號的下降沿時刻作為采樣周期的起始時刻，在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行采集，其中，在一個采樣周期內采集到的采樣數據組成一幀回波數據。
[0064]進一步的，所述采集單元，具體用于在各個采樣周期內在預先形成的隨路時鐘的上升沿時刻對所述采樣數據進行采集。
[0065]進一步的，所述延遲單元801包括:
[0066]接收子單元8011，用于接收用戶輸入的調整指令，其中，所述調整指令中包含有所述預設延遲時間，將所述調整指令發送給延遲子單元8012;
[0067]所述延遲子單元8012，用于根據所述調整指令將所述PRF脈沖信號延遲預設延遲時間；其中，所述預設延遲時間在半個隨路時鐘周期內。
[0068]進一步的，所述延遲子單元8012，具體用于根據所述調整指令調整預先設置的延遲電路;將所述PRF脈沖信號輸入到調整后的延遲電路中；所述調整后的延遲電路將所述PRF脈沖信號延遲預設延遲時間。
[0069]進一步的，所述延遲電路包括:時序延遲電路、組合邏輯延遲電路和數控信號延遲器件。
[0070]在實際應用中，所述延遲單元801和采集單元802均可由位于數據采集設備的中央處理器(CPU)、微處理器(MPU)、數字信號處理器(DSP)、或現場可編程門陣列(FPGA)等實現。
[0071]本發明實施例提出的數據采集裝置，以延遲后的PRF脈沖信號的下降沿時刻作為采樣周期的起始時刻，在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行采集，而不像現有技術中，直接將預先形成的PRF脈沖信號與隨路信號和采樣數據一起輸入到數據采集設備，不對PRF脈沖信號進行延遲，顯然，和現有技術相比，本發明實施例提出的數據采集裝置，不僅能夠有效地避免各幀回撥數據中的起始數據發生抖動；并且，實現起來簡單方便，便于普及，適用范圍更廣。
[0072]本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或計算機程序產品。因此，本發明可采用硬件實施例、軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器和光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。
[0073]本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
[0074]這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
[0075]這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0076]以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種數據采集方法，其特征在于，所述方法包括: 當檢測到預先采集的回波數據中存在起始數據抖動時，將預先形成的脈沖重復頻率PRF脈沖信號延遲預設延遲時間； 以延遲后的PRF脈沖信號的下降沿時刻作為采樣周期的起始時刻，在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行采集;其中，在一個采樣周期內采集到的采樣數據組成一幀回波數據。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行采集包括: 在各個采樣周期內在預先形成的隨路時鐘的上升沿時刻對所述采樣數據進行采集。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將PRF脈沖信號延遲預設延遲時間包括: 接收用戶輸入的調整指令，所述調整指令中包含有所述預設延遲時間； 根據所述調整指令將所述PRF脈沖信號延遲預設延遲時間；其中，所述預設延遲時間在半個隨路時鐘周期內。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據所述調整指令將所述PRF脈沖信號延遲預設延遲時間包括: 根據所述調整指令調整預先設置的延遲電路； 將所述PRF脈沖信號輸入到調整后的延遲電路中； 所述調整后的延遲電路將所述PRF脈沖信號延遲預設延遲時間。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述延遲電路包括:時序延遲電路、組合邏輯延遲電路和數控信號延遲器件。6.一種數據采集裝置，其特征在于，所述裝置包括: 延遲單元，用于當檢測到預先采集的回波數據中存在起始數據抖動時，將預先形成的PRF脈沖信號延遲預設延遲時間，向采集單元發送一個采集指令； 所述采集單元，用于在接收到所述采集指令之后，以延遲后的PRF脈沖信號的下降沿時刻作為采樣周期的起始時刻，在各個采樣周期內對預先形成的采樣數據進行采集;其中，在一個采集周期內采集到的采樣數據組成一幀回波數據。7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述采集單元，具體用于在各個采樣周期內在預先形成的隨路時鐘的上升沿時刻對所述采樣數據進行采集。8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述延遲單元包括: 接收子單元，用于接收用戶輸入的調整指令，其中，所述調整指令中包含有所述預設延遲時間，將所述調整指令發送給延遲子單元； 所述延遲子單元，用于根據所述調整指令將所述PRF脈沖信號延遲預設延遲時間；其中，所述預設延遲時間在半個隨路時鐘周期內。9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述延遲子單元，具體用于根據所述調整指令調整預先設置的延遲電路;將所述PRF脈沖信號輸入到調整后的延遲電路中；所述調整后的延遲電路將所述PRF脈沖信號延遲預設延遲時間。10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述延遲電路包括:時序延遲電路、組合邏輯延遲電路和數控信號延遲器件。
【文檔編號】G01S7/292GK106054139SQ201610384271
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月1日
【發明人】李早社, 杜江, 孫吉利, 禹衛東
【申請人】中國科學院電子學研究所