低成本三支路毫米波告警器接收电路制造技术

本发明专利技术公开了一种低成本三支路毫米波告警器接收电路，包括低噪声差分放大器、积分器、减法器、射随电路、低噪声交流放大支路、低噪声交流线性放大支路、低噪声直流对数放大支路、可控基准源和嵌入式系统，差分信号输入低噪声差分放大器，经积分器分别与减法器和射随电路相连，射随电路的输出端与交流低声放大支路相连，低噪声交流放大支路的输出端与嵌入式系统的第一输入端相连，减法器的输出端分别与直流低噪省线性放大支路和低噪声直流对数放大支路的输入端相连，其输出端分别与嵌入式系统的第二输入端和第三输入端相连。本发明专利技术结构紧凑、成本低廉，可提高目标判断的准确性，有效排除有源干扰对毫米波告警器接收电路的影响。

【技术实现步骤摘要】
低成本三支路毫米波告警器接收电路
本专利技术涉及目标探测告警领域，特别是一种低成本三支路毫米波告警器接收电路。
技术介绍
毫米波告警器接收电路是用来接收战场上有源末敏弹的毫米波信号的装置，毫米波位于微波波段和红外波段中间，其波长是1mm至10mm，频率从300GHz到30GHz。随着装甲车辆防护水平不断提高，有源末敏弹的研制在众多精确打击弹药中脱颖而出，它专门攻打坦克装甲车辆的顶部防护最薄弱的地方，对装甲目标造成的威胁最大。此类装甲目标实时准确有效的告警成为目前弹药武器的主要发展方向，与此同时，各种干扰技术也在蓬勃发展，这也意味着传统的毫米波告警器无法满足战场的要求。传统毫米波告警器接收电路只包含交流通道模块且通常接收信号的动态范围较小，当接收到有源末敏弹目标时会给出识别信号，但当存在有源干扰作用到该告警器接收电路时，该毫米波告警器接收电路也会给出告警信号，使得毫米波告警器电路对有源末敏弹的识别能力大大降低，导致其无法有效识别目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低成本三支路毫米波告警器接收电路。实现本专利技术的技术解决方案为：一种低成本三支路毫米波告警器接收电路，其特征在于，包括低噪声差分放大器、积分器、减法器、射随电路、低噪声交流放大支路、低噪声交流线性放大支路、低噪声直流对数放大支路、可控基准源和嵌入式系统；其中：所述低噪声差分放大器接收来自接收机前端处理后的毫米波差分信号，将该信号转换成毫米波单端信号并输出给积分器；积分器对毫米波单端信号进行滤波积分，积分后的单端信号分别输入至减法器的第一输入端和射随电路的输入端，可控基准源的输出电平输入至减法器的第二输入端，减法器将两个输入端的信号进行相减，并分别输出至低噪声交流线性放大支路和低噪声直流对数放大支路；所述射随电路对积分后的单端信号进行缓冲后输出信号输入至低噪声交流放大支路；所述低噪声直流线性放大支路对输入的毫米波信号进行直流信号同相比例放大，放大后的信号输出至嵌入式系统的第二输入端，由嵌入式系统的A/D采集转换模块将该输入信号转换成数字信号，从而进行数字信号处理，当接收的毫米波信号电压值小于3.3V，且满足所要求的时间宽度时，则将此支路的信号电压值与第一阈值相比较，若大于该阈值则输出告警信号，否则不进行告警；所述低噪声直流对数放大支路对输入的毫米波信号进行对数放大，该放大后的信号输出至嵌入式系统的第三输入端，由嵌入式系统的A/D采集转换模块将该输入信号转换成数字信号，从而进行数字信号处理，当接收的毫米波信号电压值大于3.3V而不产生饱和过载，且满足所要求的时间宽度时，则将低噪声直流对数放大支路的信号电压值与第二阈值相比较，若大于该阈值则输出告警信号，否则不进行告警；所述低噪声交流放大支路对缓冲后输出信号进行隔直流、保留交流信号处理，再进行滤波放大，输出信号输入至嵌入式系统的第一输入端，由嵌入式系统的A/D采集转换模块将该输入信号转换成数字信号，从而进行数字信号处理，当低噪声直流对数放大支路发生过载饱和时，则将低噪声交流放大支路的信号电压值与第三阈值进行比较，若大于该阈值则输出告警信号，否则不进行告警；所述嵌入式系统的第一输出端与可控基准源的输入端相连，控制可控基准源的输出电平大小，从而控制减法器的第二输入端的输入电平，嵌入式系统依据算法进行目标识别，如果判断有目标，嵌入式系统的第二输出端将输出报警信号。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)本专利技术的低成本三支路毫米波告警器接收电路相比传统的毫米波告警器接收电路具有直流线性放大支路，直流对数放大支路和交流放大支路，能够将交直流接收信号进行对比，提高目标判断的准确性，能有效排除有源干扰对毫米波告警器接收电路的影响；(2)本专利技术的低成本三支路毫米波告警器接收电路相比传统的毫米波告警器接收电路进行了隔直流处理，并增加了对数放大器，能有效增大接收信号的动态范围，从而保证对强、弱信号均能正常接收；(3)本专利技术的低成本三支路毫米波告警器接收电路选用低功耗芯片，大大降低本专利技术的工号，充分实现了低功耗的设计理念；(4)本专利技术采用结构紧凑，体积小，使用方便，所使用的芯片以及器件成本较低。附图说明图1为本专利技术低成本三支路毫米波告警器接收电路的系统总体结构框图。图2为本专利技术低噪差分放大器电路原理图。图3为本专利技术减法器电路原理图。图4为本专利技术低噪声直流支路线性放大电路原理图。图5为本专利技术低噪声交流放大部分电路原理图。图6为本专利技术对数放大器电路原理图。图7为本专利技术嵌入式系统控制可控基准源进行动态调节的工作流程图。图8为本专利技术嵌入式系统的工作流程图。具体实施方式结合图1，一种低成本三支路毫米波告警器接收电路，实现目标告警功能，包括低噪声差分放大器1、积分器2、减法器3、射随电路4、低噪声交流放大支路5、低噪声交流线性放大支路6、低噪声直流对数放大支路7、可控基准源8和嵌入式系统9。其中：低噪声差分放大器1接收来自接收机前端处理后的毫米波差分信号，并将该信号转换成毫米波单端信号并输出给积分器2；积分器2对毫米波单端信号进行滤波积分，积分后的单端信号分别输入至减法器3的第一输入端和射随电路4的输入端，所述可控基准源8的输出电平输入至减法器3的第二输入端，减法器3将两个输入端的信号进行相减，并分别输出至低噪声交流线性放大支路6和低噪声直流对数放大支路7；射随电路4对积分后的单端信号进行缓冲后输出信号输入至低噪声交流放大支路5；低噪声直流线性放大支路6对输入的毫米波信号进行直流信号同相比例放大，放大后的信号输出至嵌入式系统9的第二输入端，由嵌入式系统9的A/D采集转换模块将该输入信号转换成数字信号，从而进行数字信号处理，当接收的毫米波信号电压值小于3.3V，且满足所要求的的时间宽度时，则将此支路的信号电压值与第一阈值相比较，若大于该阈值则输出告警信号，否则不进行告警；低噪声直流对数放大支路7对输入的毫米波信号进行对数放大，经过对数放大后能有效的增大接收信号的动态范围，该放大后的信号输出至嵌入式系统9的第三输入端，由嵌入式系统9的A/D采集转换模块将该输入信号转换成数字信号，从而进行数字信号处理，当接收的毫米波信号电压值大于3.3V而不产生饱和过载时，且满足所要求的的时间宽度时，则将此支路的信号电压值与第二阈值相比较，若大于该阈值则输出告警信号，否则不进行告警；低噪声交流放大支路5对缓冲后输出信号进行隔直流、保留交流信号处理，再进行滤波放大，输出信号输入至嵌入式系统9的第一输入端，由嵌入式系统9的A/D采集转换模块将该输入信号转换成数字信号，从而进行数字信号处理，当低噪声直流对数放大支路7发生过载饱和时，则将此支路的信号电压值与第三阈值进行比较，若大于该阈值则输出告警信号，否则不进行告警；嵌入式系统9的第一输出端与可控基准源8的输入端相连，控制可控基准源8的输出电平大小，从而控制减法器3的第二输入端的输入电平，达到控制减法器输出的作用，嵌入式系统9依据算法进行目标识别，如果判断有目标，嵌入式系统9的第二输出端将输出报警信号。进一步的，低噪差分放大器1采用低噪声差分芯片LT1996。进一步的，低噪声交流放大支路5包括隔直电容、第一二阶低通滤波电路、第二二阶低通滤波电路和低噪声放大电路，其中第一二阶低通滤波电路、第二二阶低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低成本三支路毫米波告警器接收电路，其特征在于，包括低噪声差分放大器、积分器、减法器、射随电路、低噪声交流放大支路、低噪声交流线性放大支路、低噪声直流对数放大支路、可控基准源和嵌入式系统；其中：所述低噪声差分放大器接收来自接收机前端处理后的毫米波差分信号，将该信号转换成毫米波单端信号并输出给积分器；积分器对毫米波单端信号进行滤波积分，积分后的单端信号分别输入至减法器的第一输入端和射随电路的输入端，可控基准源的输出电平输入至减法器的第二输入端，减法器将两个输入端的信号进行相减，并分别输出至低噪声交流线性放大支路和低噪声直流对数放大支路；所述射随电路对积分后的单端信号进行缓冲后输出信号输入至低噪声交流放大支路；所述低噪声直流线性放大支路对输入的毫米波信号进行直流信号同相比例放大，放大后的信号输出至嵌入式系统的第二输入端，由嵌入式系统的A/D采集转换模块将该输入信号转换成数字信号，从而进行数字信号处理，当接收的毫米波信号电压值小于3.3V，且满足所要求的时间宽度时，则将此支路的信号电压值与第一阈值相比较，若大于该阈值则输出告警信号，否则不进行告警；所述低噪声直流对数放大支路对输入的毫米波信号进行对数放大，该放大后的信号输出至嵌入式系统的第三输入端，由嵌入式系统的A/D采集转换模块将该输入信号转换成数字信号，从而进行数字信号处理，当接收的毫米波信号电压值大于3.3V而不产生饱和过载，且满足所要求的时间宽度时，则将低噪声直流对数放大支路的信号电压值与第二阈值相比较，若大于该阈值则输出告警信号，否则不进行告警；所述低噪声交流放大支路对缓冲后输出信号进行隔直流、保留交流信号处理，再进行滤波放大，输出信号输入至嵌入式系统的第一输入端，由嵌入式系统的A/D采集转换模块将该输入信号转换成数字信号，从而进行数字信号处理，当低噪声直流对数放大支路发生过载饱和时，则将低噪声交流放大支路的信号电压值与第三阈值进行比较，若大于该阈值则输出告警信号，否则不进行告警；所述嵌入式系统的第一输出端与可控基准源的输入端相连，控制可控基准源的输出电平大小，从而控制减法器的第二输入端的输入电平，嵌入式系统依据算法进行目标识别，如果判断有目标，嵌入式系统的第二输出端将输出报警信号。...

【技术特征摘要】
1.一种低成本三支路毫米波告警器接收电路，其特征在于，包括低噪声差分放大器、积分器、减法器、射随电路、低噪声交流放大支路、低噪声交流线性放大支路、低噪声直流对数放大支路、可控基准源和嵌入式系统；其中：所述低噪声差分放大器接收来自接收机前端处理后的毫米波差分信号，将该信号转换成毫米波单端信号并输出给积分器；积分器对毫米波单端信号进行滤波积分，积分后的单端信号分别输入至减法器的第一输入端和射随电路的输入端，可控基准源的输出电平输入至减法器的第二输入端，减法器将两个输入端的信号进行相减，并分别输出至低噪声交流线性放大支路和低噪声直流对数放大支路；所述射随电路对积分后的单端信号进行缓冲后输出信号输入至低噪声交流放大支路；所述低噪声直流线性放大支路对输入的毫米波信号进行直流信号同相比例放大，放大后的信号输出至嵌入式系统的第二输入端，由嵌入式系统的A/D采集转换模块将该输入信号转换成数字信号，从而进行数字信号处理，当接收的毫米波信号电压值小于3.3V，且满足所要求的时间宽度时，则将此支路的信号电压值与第一阈值相比较，若大于该阈值则输出告警信号，否则不进行告警；所述低噪声直流对数放大支路对输入的毫米波信号进行对数放大，该放大后的信号输出至嵌入式系统的第三输入端，由嵌入式系统的A/D采集转换模块将该输入信号转换成数字信号，从而进行数字信号处理，当接收的毫米波信号电压值大于3.3V而不产生饱和过载，且满足所要求的时间宽度时，则将低噪声直流对数放大支路的信号电压值与第二阈值相比较，若大于该阈值则输出告警信号，否则不进行告警；所述低噪声交流放大支路对缓冲后输出信号进行隔直流、保留交流信号处理，再进行滤波放大，输出信号输入至嵌入式系统的第一输入端，由嵌入式系统的A/D采集转换模块将该输入信号转换成数字信号，从而进行数字信号处理，当低噪声直流对数放大支路发生过载饱和时，则将低噪声交流放大支路的信号电压值与第三阈值进行比较，若大于该阈值则输出告警信号，否则不进行告警；所述嵌入式系统的第一输出端与可控基准源的输入端相连，控制可控基准源的输出电平大小，从而控制减法器的第二输入端的输入电平，嵌入式系统依据算法进行目标识别，如果判断有目标，嵌入式系统的第二输出端将输出报警信号。2.根据权利要求1所述的低成本三支路毫米波告警器接收电路，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭树生，徐文琪，吴礼，赵翔，尚庆龙，席光荣，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32