一种三角波调频引信的差频信号的模拟方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种三角波调频引信的差频信号的模拟方法和系统，涉及无线电引信测试技术领域。该方法的具体实施方式包括：获取待模拟差频信号的模拟参数；将模拟参数包括的载波频率、频偏、调制周期、采样频率、初始弹目距离和弹目相对运动速度输入三角波调频引信差频信号模拟模型，三角波调频引信差频信号模拟模型包括差频信号的时域相位公式、时域相位公式的公共系数的表达式、差频信号的相位增量的表达式和差频信号的相位计算方法；根据三角波调频引信差频信号模拟模型的输出，得到目标差频信号。该实施方式能够实现三角波调频引信的差频信号的自动化生成，缩短测试耗时、提升测试效率，同时降低测试成本，测试灵活性强。测试灵活性强。测试灵活性强。

【技术实现步骤摘要】
一种三角波调频引信的差频信号的模拟方法和系统


[0001]本专利技术属于无线电引信测试
，具体涉及一种三角波调频引信的差频信号的模拟方法和系统。

技术介绍

[0002]引信对于武器系统能否获得最大的毁伤效果起到关键的作用。调频引信是无线电引信的一种，用于发射频率受调制的正弦波信号，并接收目标反射的回波信号，将回波信号与发射信号通过混频器得到差频信号，通过分析差频信号的频率来测定弹目距离，以实现炸高控制。
[0003]现有的调频引信的测试过程中，通常先采集或仿真具有特定目标信息的差频信号，并存入任意信号发生器的高速存储器；之后，任意信号发生器读取高速存储器中的差频信号，并使用高速DAC将差频信号转换为模拟信号，发送给调频引信的信号处理模块进行测试。
[0004]然而，一方面，现有的调频引信测试需要向任意信号发生器频繁导入测试用差频信号，每次导入的数据量非常庞大，耗时较长，测试灵活性较差；另一方面，由于任意信号发生器需要使用高速数字处理器、高速大容量存储设备以及高速DAC转换信号，使得测试成本较高。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种三角波调频引信的差频信号的模拟方法和系统，能够实现三角波调频引信的差频信号的自动化生成，缩短测试耗时、提升测试效率，同时降低测试成本，测试灵活性强。
[0006]实现本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种三角波调频引信的差频信号的模拟方法，包括：
[0008]获取待模拟差频信号的模拟参数，所述模拟参数包括载波频率f
c
、频偏ΔF、调制周期T
m
、采样频率f
s
、初始弹目距离R0和弹目相对运动速度v；
[0009]将所述载波频率f
c
、频偏ΔF、调制周期T
m
、采样频率f
s
、初始弹目距离R0和弹目相对运动速度v输入三角波调频引信差频信号模拟模型，所述三角波调频引信差频信号模拟模型包括所述差频信号的时域相位公式、所述时域相位公式的公共系数的表达式、所述差频信号的相位增量的表达式和所述差频信号的相位计算方法；
[0010]根据所述三角波调频引信差频信号模拟模型的输出，得到目标差频信号。
[0011]可选地，生成所述三角波调频引信差频信号模拟模型，包括：
[0012]根据所述三角波调频引信的信号频率随时间变化的规律，确定所述三角波调频引信的发射信号的时域表达式；
[0013]利用所述三角波调频引信的发射信号和回波信号之间的时延，确定所述三角波调频引信的回波信号的时域表达式；
[0014]对所述发射信号和回波信号进行混频，得到所述三角波调频引信的差频信号的时域表达式；
[0015]将所述差频信号的时域表达式整理为时间的多项式，针对所述时间的多项式中各个项的系数，抽取公共系数进行一次简化处理，对不同规则区的一次简化多项式的公共系数进行二次简化处理，将二次简化多项式的时间用采样周期进行表示，得到所述差频信号的时域公式：
[0016][0017]上式中，U
b
表示差频信号的幅度；b0＝(1/2)β；β为三角波调频斜率，＝(1/2)β；β为三角波调频斜率，k为采样点的序号，为非负整数；n为自然数；表示一个调频周期T
m
内的采样点数；表示第n个调频周期内不规则区的采样点数；a1＝(f
c
‑
ΔF/2)*2v/c，c为光速；d1＝β*2R0/c；a2＝4ΔFv/c；b
00
＝β*2v/c；
[0018]c2＝4ΔFR0/c；
[0019]从所述差频信号的时域公式中提取所述差频信号的时域相位公式，并进行分段相位表达式
[0020][0021][0022][0023][0024]计算所述差频信号的相位增量，利用所述差频信号的相位计算方法确定所述差频信号的变化规律，得到所述三角波调频引信差频信号模拟模型。
[0025]可选地，所述差频信号在各个所述分段内的相位增量的表达式为：
[0026][0027][0028][0029][0030]可选地，所述差频信号的分段、分段的相位计算方法，包括：
[0031]对于所述差频信号的分段，循环执行以下步骤：
[0032]确定当前采样周期k时刻的当前相位和当前相位增量
[0033]根据所述当前相位和当前相位增量计算下一采样周期k+1时刻的相位
[0034]利用所述当前相位增量和所述分段的二阶相位增量2b0，计算下一采样周期k+1时刻的相位增量
[0035]将所述下一采样周期k+1时刻的相位作为当前相位所述下一采样周期k+1时刻的相位增量作为当前相位增量
[0036]或者，
[0037]对于所述差频信号的分段，循环执行以下步骤：
[0038]确定当前采样周期k时刻的当前相位和当前相位增量
[0039]根据所述当前相位和当前相位增量计算下一采样周期k+1时刻的相位
[0040]利用所述当前相位增量和所述分段的二阶相位增量
‑
2b0，计算下一采样周期k+1时刻的相位增量
[0041]将所述下一采样周期k+1时刻的相位作为当前相位所述下一采样周期k+1时刻的相位增量作为当前相位增量
[0042]可选地，所述差频信号的分段、分段的相位计算方法，包括：
[0043]对于所述差频信号的分段，循环执行以下步骤：
[0044]A1：当前采样周期k时刻为初始时刻，即k＝0时，相位相位增量
[0045]A2：根据当前相位和当前相位增量计算下一采样周期k+1时刻的相位
[0046]A3：将所述下一采样周期k+1时刻作为当前采样周期k时刻k＝k+1，判断当前采样周期k时刻是否满足k＝K
T
‑
1+nK
T
时，如果是，转至步骤A4；如果否，转至步骤A7；
[0047]A4：根据所述当前采样周期k时刻的相位和所述分段当前调频周期的当前变周期增量计算下一采样周期k+1时刻的相位
[0048][0049]A5：利用所述当前相位增量和所述分段的二阶相位增量a2‑
2b
00
，计算下一采样周期k+1时刻的相位增量
[0050]A6：通过所述当前变周期增量和所述分段的二阶相位增量a2K
T
+a2，计算下一调频周期的变周期增量转至步骤A2；
[0051]A7：利用所述当前相位增量和所述分段的二阶相位增量
‑
2b
00
，计算下一采样周期k+1时刻的相位增量转至步骤A2；
[0052]或者，
[0053]对于所述差频信号的分段，循环执行以下步骤：
[0054]B1：当前采样周期k时刻为初始时刻，即k＝0时，相位相位增量
[0055]B2：根据当前相位和当前相位增量计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三角波调频引信的差频信号的模拟方法，其特征在于，包括：获取待模拟差频信号的模拟参数，所述模拟参数包括载波频率f
c
、频偏ΔF、调制周期T
m
、采样频率f
s
、初始弹目距离R0和弹目相对运动速度v；将所述载波频率f
c
、频偏ΔF、调制周期T
m
、采样频率f
s
、初始弹目距离R0和弹目相对运动速度v输入三角波调频引信差频信号模拟模型，所述三角波调频引信差频信号模拟模型包括所述差频信号的时域相位公式、所述时域相位公式的公共系数的表达式、所述差频信号的相位增量的表达式和所述差频信号的相位计算方法；根据所述三角波调频引信差频信号模拟模型的输出，得到目标差频信号。2.如权利要求1所述的模拟方法，其特征在于，生成所述三角波调频引信差频信号模拟模型，包括：根据所述三角波调频引信的信号频率随时间变化的规律，确定所述三角波调频引信的发射信号的时域表达式；利用所述三角波调频引信的发射信号和回波信号之间的时延，确定所述三角波调频引信的回波信号的时域表达式；对所述发射信号和回波信号进行混频，得到所述三角波调频引信的差频信号的时域表达式；将所述差频信号的时域表达式整理为时间的多项式，针对所述时间的多项式中各个项的系数，抽取公共系数进行一次简化处理，对不同规则区的一次简化多项式的公共系数进行二次简化处理，将二次简化多项式的时间用采样周期进行表示，得到所述差频信号的时域公式：上式中，U
b
表示差频信号的幅度；b0＝(1/2)β；β为三角波调频斜率，＝(1/2)β；β为三角波调频斜率，k为采样点的序号，为非负整数；n为自然数；表示一个调频周期T
m
内的采样点数；表示第n个调频周期内不规则区的采样点数；a1＝(f
c
‑
ΔF/2)*2v/c，c为光
速；d1＝β*2R0/c；a2＝4ΔFv/c；b
00
＝β*2v/c；c2＝4ΔFR0/c；从所述差频信号的时域公式中提取所述差频信号的时域相位公式，并进行分段相位表达式达式达式达式达式计算所述差频信号的相位增量，利用所述差频信号的相位计算方法确定所述差频信号的变化规律，得到所述三角波调频引信差频信号模拟模型。3.如权利要求2所述的模拟方法，其特征在于，所述差频信号在各个所述分段内的相位增量的表达式为：增量的表达式为：增量的表达式为：增量的表达式为：4.如权利要求2所述的模拟方法，其特征在于，所述差频信号的分段、分段的相位计算方法，包括：对于所述差频信号的分段，循环执行以下步骤：确定当前采样周期k时刻的当前相位和当前相位增量根据所述当前相位和当前相位增量计算下一采样周期k+1时刻的相位利用所述当前相位增量和所述分段的二阶相位增量2b0，计算下一采样周期k+1时刻的相位增量将所述下一采样周期k+1时刻的相位作为当前相位所述下一采样周期k+1时刻的相位增量作为当前相位增量
或者，对于所述差频信号的分段，循环执行以下步骤：确定当前采样周期k时刻的当前相位和当前相位增量根据所述当前相位和当前相位增量计算下一采样周期k+1时刻的相位利用所述当前相位增量和所述分段的二阶相位增量
‑
2b0，计算下一采样周期k+1时刻的相位增量将所述下一采样周期k+1时刻的相位作为当前相位所述下一采样周期k+1时刻的相位增量作为当前相位增量5.如权利要求2所述的模拟方法，其特征在于，所述差频信号的分段、分段的相位计算方法，包括：对于所述差频信号的分段，循环执行以下步骤：A1：当前采样周期k时刻为初始时刻，即k＝0时，相位相位增量A2：根据当前相位和当前相位...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘曦，王乾宇，孙梓恒，王帅，武凌屹，潘俪文，童澳，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：