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激光引信信號處理方法與流程

文檔序號:11152243閱讀:1683來源:國知局
激光引信信號處理方法與制造工藝

本發(fā)明屬于傳感器目標探測技術領域,主要應用于彈載引信,本發(fā)明還可應用于包括空面導彈、面空導彈在內(nèi)的各類型導彈中完成目標識別及起爆控制,實現(xiàn)最佳引戰(zhàn)配合。



背景技術:

激光技術是60年代發(fā)展起來的高技術之一,40多年來激光技術獲得了飛速的發(fā)展。由于激光具有方向性尖銳,高亮度,單色性、相干性好等一系列優(yōu)良特性,因此它在武器系統(tǒng)中得到了廣泛的應用,激光引信就是其中之一。引信是利用環(huán)境信息、目標信息、或按指定信息,在期望時空,對彈藥實施起爆控制、點火控制及姿態(tài)控制的信息控制系統(tǒng)。目前,激光引信已普遍應用到反坦克導彈、面對空導彈、空對面導彈、空對空導彈、末端彈道修正炮彈、迫擊炮彈等精確打擊武器及靈巧彈藥中。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是針對彈載激光引信提出一種信號處理方法。

為了達到上述目的,本發(fā)明的技術方案是提供了一種激光引信信號處理方法,該激光引信信號采用六象限探測機制,其特征在于,包括以下步驟:

步驟1、在當前采樣周期,由DSP從第一象限開始依次采集六個象限的偽隨機碼信號的幅值信息,并且讀取偽隨機碼的相關值,六個象限的幅值信息組成幅值信息數(shù)組,六個象限的相關值組成偽碼相關值數(shù)組;

步驟2、根據(jù)幅值信息數(shù)組中的幅值信息判斷得到有效強度信號的路數(shù)n,每個象限對應一路信號,若n>2,則目標為大平面干擾目標,取有效強度信號所在象限在偽碼相關值數(shù)組中的對應相關值,將相關值乘以預先設定的系數(shù)得到當前采樣周期的相關測距值,進入步驟3;

若n≤2,則有效強度信號所在象限在偽碼相關值數(shù)組中的對應相關值,若有至少一路有效強度信號的相關值超過設定的閾值,則進入步驟4,否則,等待下一個采樣周期到來后,返回步驟1;

步驟3、判斷當前采樣周期的相關測距值是否滿足定距要求,若滿足,則輸出起爆信號,否則,等待下一個采樣周期到來后,返回步驟1;

步驟4、將超過設定的閾值的有效強度信號的相關值乘以預先設定的系數(shù)得到當前有效強度信號所在象限在當前采樣周期的相關測距值,將其與相同象限在上一采樣周期的相關測距值相比較,若發(fā)生跳變,則進入步驟5,若未發(fā)生跳變,則進入步驟3;

步驟5、當前目標為雷達目標,繼續(xù)對雷達的方位進行判斷,確定雷達的位置,判斷當前采樣周期的相關測距值是否滿足定距要求,若滿足,則輸出方位起爆信號,否則,等待下一個采樣周期到來后,返回步驟1。

優(yōu)選地,求取偽隨機碼的高電平信號的均值得到步驟1中所述幅值信息。

優(yōu)選地,在所述步驟5中,通過設置某一字節(jié)8位地址空間中的任意6位地址空間來表示雷達的方位信息,任意6位地址空間中的每一位地址空間對應一個象限。

優(yōu)選地,在所述任意6位地址空間中,將有效強度信號所在象限對應的地址空間的值設為1,將其他地址空間的值設為0。

本發(fā)明主要針對彈載激光引信提出的信號處理方法,具有很強的應用背景特性,以及獨特的功能實現(xiàn),其具有如下特點:

(1)信號處理實現(xiàn)的對象為采用六象限探測機制,并結合運用目標方位識別準則可將目標方位識別精度提高到30°以內(nèi),為配用定向起爆戰(zhàn)斗部進一步提高引戰(zhàn)配合效率提供了前提;

(2)采用DSP做信號處理核心單元。運用目標信號識別準則及抗干擾準則達到在復雜背景及干擾條件下實現(xiàn)準確目標識別和精確實時炸點控制。

附圖說明

圖1為實施例所采用的DSP信號處理系統(tǒng)總體框架示意圖;

圖2為實施例中的主程序的流程圖;

圖3為實施例中的中斷處理程序的流程圖;

圖4為實施例中的目標方位識別子程序流程圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。應理解,這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

本發(fā)明提供的一種激光引信信號處理方法的硬件可以采用如圖1所示的DSP信號處理系統(tǒng),信號要送到DSP芯片進行處理,必須經(jīng)過預處理,以滿足DSP芯片的要求。

DSP信號處理系統(tǒng)上運行的信號處理軟件采用主程序與中斷程序相結合的方式來實現(xiàn)。主程序主要是完成芯片的初始化工作,中斷程序主要是完成對采集的目標信號的處理,并依據(jù)一定的目標信號識別準則和方位識別準則完成對目標的識別和方位的判別,同時輸出起爆控制等控制信號。

主程序主要完成DSP芯片的初始化,它對芯片進行基本的設置,使其按要求的功能進行工作,其流程圖如圖2所示。

中斷處理程序主要是依據(jù)六象限回波信號的幅值和相關性信息及目標信號識別準則和方位識別準則,在DSP信號處理器中完成對雷達目標的識別、定距和方位判別。

結合圖3,其流程包括如下步驟:

步驟1、在當前采樣周期,由DSP從第一象限開始依次采集六個象限的偽隨機碼信號的幅值信息,并且讀取偽隨機碼的相關值,六個象限的幅值信息組成幅值信息數(shù)組,六個象限的相關值組成偽碼相關值數(shù)組。

由于偽隨機碼信號是由0和1構成的,即發(fā)射信號的幅值信息有低電平和高電平,而判斷偽隨機碼信號幅值變化特征主要根據(jù)其高電平的讀取特征來判別,因而需要把讀取的低電平信號去除,然后求讀取的高電平信號的均值。這里讀取的偽隨機碼相關值也只是一個與距離值成正比的數(shù)值,還需要乘以一個系數(shù)才能得到測距值。

步驟2、根據(jù)幅值信息數(shù)組中的幅值信息判斷得到有效強度信號的路數(shù)n,每個象限對應一路信號,若n>2,則目標為大平面干擾目標,取有效強度信號所在象限在偽碼相關值數(shù)組中的對應相關值,將相關值乘以預先設定的系數(shù)得到當前采樣周期的相關測距值,進入步驟3。由于雷達尺寸有限,按照光學系統(tǒng)的設計最多只有兩路激光能同時照射在雷達表面,因而當n>2時,目標肯定為其它大平面干擾目標。

若n≤2,則有效強度信號所在象限在偽碼相關值數(shù)組中的對應相關值,若有至少一路有效強度信號的相關值超過設定的閾值,則進入步驟4,否則,等待下一個采樣周期到來后,返回步驟1。

雷達目標回波信號與本地碼信號相關,而樹木等反射回波信號與本地碼信號的相關度很小。若為雷達目標信號,則至少有一路回波信號與相應的本地碼信號相關,否則一定不是雷達目標。

步驟3、判斷當前采樣周期的相關測距值是否滿足定距要求,若滿足,則輸出起爆信號,否則,等待下一個采樣周期到來后,返回步驟1;

步驟4、將超過設定的閾值的有效強度信號的相關值乘以預先設定的系數(shù)得到當前有效強度信號所在象限在當前采樣周期的相關測距值,將其與相同象限在上一采樣周期的相關測距值相比較,若發(fā)生跳變,則進入步驟5,若未發(fā)生跳變,則進入步驟3;

當回波強信號與相應本地碼相關時還需進一步判別雷達邊緣信號的反射特征,即是否有距離跳變。當有距離跳變,且滿足雷達邊緣信號幅度特征時,可以判斷此目標為雷達目標。

步驟5、當前目標為雷達目標,繼續(xù)對雷達的方位進行判斷,確定雷達的位置,判斷當前采樣周期的相關測距值是否滿足定距要求,若滿足,則輸出方位起爆信號,否則,等待下一個采樣周期到來后,返回步驟1。

對于雷達目標和非雷達目標,都應根據(jù)各自的測距要求和脫靶量要求,輸出相應的起爆信號。若為雷達目標,則應繼續(xù)對雷達的方位進行判斷,確定雷達的位置,輸出相應的方位起爆信號;若回波強信號與本地碼信號相關,但前后兩次探測沒有距離跳變,則應根據(jù)一定的測距高度輸出起爆信號;若回波強信號與本地碼信號不相關,則應返回中斷程序入口,進行下一次探測。

對雷達的方位進行判斷的流程參見圖4,因為只有一路或者兩路為強信號時才可能需要判斷方位。通過設置某一字節(jié)8位地址空間中的后6位為方位信息,并初始化為a7a6a5a4a3a2a1a0=00000000,若獲得強信號路號為i,則對應標志位賦值ai=1。如若第2和第3路為強信號,則a7a6a5a4a3a2a1a0=00000110,因而通過地址控制,輸出該值給方向控制電路即可達到自適應方位起爆。

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