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申请/专利权人：湖南师范大学

摘要：本发明公开了一种基于数据孪生的雷达数据采集系统，包括物理实体、逼真模拟物理实体工作的虚拟模型以及孪生数据层；物理实体是执行雷达数据采集器全部要素的集合，为数据采集器实际工作的系统；虚拟模型是以物理实体为基础，结合雷达数字采集特点，建构模拟物理实体的设计方法和模块，完全模拟物理体的实际工作；孪生数据层为连接虚拟模型和物理实体的中间层。采用目前研究热点的数字孪生技术，同时开发出实际系统和完全模拟其工作的虚拟模型，以及包括各类数据产生和使用的数据层，以缩短系统研发周期，降低开发难度和技术风险。

主权项：1.一种基于数据孪生的雷达数据采集系统，其特征在于，包括物理实体、逼真模拟物理实体工作的虚拟模型以及孪生数据层；物理实体是执行雷达数据采集器全部要素的集合，为数据采集器实际工作的系统；虚拟模型是以物理实体为基础，结合雷达数字采集特点，建构模拟物理实体的设计方法和模块，完全模拟物理体的实际工作；孪生数据层为连接虚拟模型和物理实体的中间层；所述物理实体包括：模拟信号接收模块：与模拟信号大小调整模块、模拟电源地模块、接口模块相连，数据采集器的前端模块，接收来自雷达其他分系统的输入模拟信号；模拟信号大小调整模块：与模拟信号接收模块、模拟电源地模块和单双端信号转换模块相连，调整模拟信号的电平大小，适配ADC芯片输入信号电平范围；单双端信号转换模块：与模拟信号大小调整模块、模拟电源地模块和ADC芯片相连，将抗噪能力弱的单端模拟输入信号转化为抗噪能力强的双端差分信号；ADC芯片：与单双端信号转换模块、ADC工作模式配置模块、ADC数据端传输模块、ADC有效位测试模块、模拟电源地模块、数字电源地模块、时钟模块、同步模块、程序配置模块、接口模块、时序控制模块相连，执行信号模数转换，输出数字信号；ADC工作模式配置模块：与ADC芯片、数字电源地模块相连，控制ADC工作的寄存器配置模块，确定ADC输出信号码值、工作模式、降噪方式、直采数字下变频；ADC数据端传输模块：与ADC芯片、数字电源地模块相连，将采样后得到的数字信号按照设定的速率、模式进行传输；ADC有效位测试模块：与ADC芯片、数字电源地模块相连，测试ADC输出有效位数，评估ADC转换效果；模拟电源地模块：与模拟信号接收模块、模拟信号大小调整模块、单双端信号转换模块、ADC芯片、上电控制模块相连，设计布局ADC前端模拟部分的电源和地模块，与数字地电源隔离；数字电源地模块：与ADC芯片、ADC工作模式配置模块、ADC数据端传输模块、ADC有效位测试模块、上电控制模块相连，设计布局ADC后端的数字部分的电源和地模块，与模拟电源地隔离；时钟模块：与ADC芯片、程序配置模块、接口模块、时序控制模块相连，生成ADC所需各类时钟，包括采样时钟和数据传输时钟；同步模块：与ADC芯片相连，ADC多路通道间以及数据传输通道两端的同步模块；程序配置模块：与ADC芯片、时钟模块相连，配置ADC芯片以及时钟芯片工作模式、工作参数的模块，包括上位机、存储器和控制器；布局布线模块：与其他模块均相连，数据采集系统器件布局、信号走线模块；接口模块：与模拟信号接收模块、时钟模块、ADC芯片相连，包括模拟信号输入、时钟输入、数字信号输出接口；上电控制模块：模拟电源地模块、数字电源地模块、时序控制模块相连，控制数据采集系统的运放、时钟芯片、ADC芯片、控制器芯片、存储器芯片各个电源上电的模块；时序控制模块：与时钟模块、ADC芯片、上电控制模块相连，控制数据采集系统各个器件的复位与上电时序的模块；ADC监控模块：与其他模块均相连，监控数据采集系统各器件运行状态的模块；电磁兼容模块：与其他模块均相连，防止电磁干扰的模块，减少空间辐射、电路板内部噪声与干扰对采集性能影响。

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百度查询： 湖南师范大学 基于数据孪生的雷达数据采集系统及其研制方法