【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线电引信，具体是涉及一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法及装置。
技术介绍
1、超宽带引信具有定距精度高、抗干扰能力强和功耗低的特点，超宽带已经成为无线电引信中的一种主流技术体制。但由于器件工艺水平的限制，超宽带引信工作频段一般很难突破c波段。
2、超宽带引信辐射信号具有很强的隐蔽性，敌方引信干扰机难以侦察、截获超宽带信号。但是，使用环境下敌方引信干扰机可能会针对性的在固定频段范围上实施扫频式干扰，干扰频率范围覆盖常规超宽带引信工作频段，有可能影响引信的作用可靠性，引信甚至可能会出现早炸。
3、另外，随着弹药智能化程度的提高，弹载数据链、弹载遥测、弹载电台、弹载北斗接收机、弹载主动导引头和弹载被动导引头等无线电收发设备越来越多，其辐射信号波形、工作频段、辐射源角度、调制参数和极化方式等多种多样，因此智能化弹药自身就处于一个较复杂的电磁环境中。引信作为一个无线电辐射源，对弹上其他分系统的接收电路可能存在干扰，例如北斗接收机、被动导引头等。为降低引信与智能弹药其他无线电收发设备的相互影响，工作频段应彼此隔开，避免频段拥挤造成相互干扰。
4、其次，引信在使用环境下面临的电磁干扰与引信工作频段可能重叠，例如引信打击目标为雷达、基站等大型无线电设备，此时应事先调整引信工作频段，避免引信在阻塞时干扰条件下工作。
5、因此，现有技术中常规的超宽带引信工作频段范围较窄，敌方引信干扰机可能会针对性的干扰；超宽带引信与弹上其他无线电设备存在互绕的风险。
技术
1、本专利技术解决的技术问题是：常规的超宽带引信工作频段范围较窄，敌方引信干扰机可能会针对性的干扰；超宽带引信与弹上其他无线电设备存在互绕的风险。
2、为解决上述问题，本专利技术的技术方案如下：
3、一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，包括以下步骤：
4、s1、选取超宽带引信工作频段、超宽带窄脉冲信号工作频段和锁相环芯片；
5、s2、高稳晶振时钟输出波形为方波的时钟信号，时钟信号经过二阶低通滤波器滤除高次谐波得到正弦波信号并输出至锁相环芯片；
6、s3、fpga芯片通过spi接口对锁相环芯片内部的寄存器进行配置后，锁相环芯片输出本振信号；
7、s4、本振信号经过功分器功分后得到两路信号，分别为用于发射链路上变频的第一本振子信号和用于接收链路下变频的第二本振子信号；
8、s5、晶体振荡器产生振荡时钟信号，振荡时钟信号经fpga芯片内部的数字锁相环倍频后得到高频时钟并作为fpga芯片内部主时钟；fpga芯片内部的脉冲编码电路输出经调制的时钟信号，经调制的时钟信号经第一窄脉冲产生电路处理得到冲激信号，第一滤波电路对冲激信号进行选通，得到第一超宽带信号；
9、s6、脉冲编码电路输出经调制的时钟信号通过fpga芯片内部的延时电路延时，再经第二窄脉冲产生电路处理得到取样波门信号；
10、s7、第一超宽带信号与第一本振子信号通过第一混频器混频，经第二滤波电路选通得到已调信号；
11、s8、已调信号经第一放大电路放大后通过发射天线辐射，再经目标散射后被接收天线接收得到接收信号，接收信号经第二放大电路放大后通过第二混频器与第二本振子信号混频，再经第三滤波电路滤波得到第二超宽带信号；
12、s9、第二超宽带信号与取样波门信号经等效采样电路相关接收后得到检波信号，检波信号经放大滤波电路放大滤波后输入信号判决模块，信号判决模块判断检波信号符合目标回波特征后输出近炸启动信号。
13、作为本专利技术的一个方面，选取超宽带引信工作频段、超宽带窄脉冲信号工作频段和锁相环芯片包括以下步骤：
14、s1-1、根据弹上无线电设备工作频段及辐射功率和使用环境，选取1~38ghz的超宽带引信工作频段，超宽带引信工作频段的带宽为500~1000mhz；
15、s1-2、将超宽带窄脉冲信号工作频段设定为1~6ghz，超宽带窄脉冲信号工作频段的带宽为500~1000mhz；
16、s1-3、设定本振信号的工作频率为超宽带引信工作频段与超宽带窄脉冲信号工作频段的差值，选取输出频率覆盖本振信号的工作频率的锁相环芯片。
17、说明：常规的超宽带信号产生方法采用阶跃二极管方案或者雪崩三极管方案，受限于器件工艺水平限制，阶跃二极管方案或者雪崩三极管方案在c波段以上频段能量微弱，很难在引信上得到应用。
18、作为本专利技术的一个方面，二阶低通滤波器的截至频率计算公式为：上式中，为二阶低通滤波器的截至频率， l为电感， c为电容。
19、说明：lc低通滤波器成本低、易于实现。
20、作为本专利技术的一个方面，二阶低通滤波器的截至频率与高稳晶振时钟的工作频率的关系为：记高稳晶振时钟的工作频率为 f ho， f ho ＜ ＜ 3 ×f ho。
21、说明：高稳晶振输出方波信号，含基波、三次谐波、五次谐波、七次谐波等不同频率信号。二阶低通滤波器抑制三次及以上谐波。
22、作为本专利技术的一个方面，本振信号的工作频率计算公式为：上式中，为本振信号的工作频率，为超宽带引信工作频段，为超宽带窄脉冲信号工作频段，为高稳晶振时钟的工作频率，为锁相环芯片的前置分频系数，为锁相环芯片的后置分频系数。
23、说明：通过调整n、r，可实现不同频率的本振信号；r对应r分频器，n对应n分频器。
24、作为本专利技术的一个方面，经第二滤波电路得到已调信号的方法为：经第二滤波电路去除下本振信号并保留上本振信号，得到已调信号，其中，下本振信号为本振信号的工作频率与超宽带窄脉冲信号工作频段的差值，上本振信号为本振信号的工作频率与超宽带窄脉冲信号工作频段之和。
25、说明：第二滤波电路抑制下本振信号，避免工作频率外信号造成后级第一放大电路饱和，提高有用辐射信号功率强度。
26、作为本专利技术的一个方面，第三滤波电路与第一滤波电路的通带宽度一致。
27、说明：滤波电路一致提高了产品的模块化和通用化。
28、作为本专利技术的一个方面，信号判决模块判断检波信号符合目标回波特征的方法为：检波信号在经过数字带通滤波子模块处理后，模板匹配算法将处理后的检波信号与fpga芯片内存储的模板信号进行相关运算得到相关系数，当相关系数<0.8时，信号判决模块判断检波信号符合目标回波特征。
29、说明：由于目标回波只与回波相关而与噪声不相关，相关系数峰值检测降低了噪声对信号识别时刻的影响，提高了炸高的一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，其特征在于，所述选取超宽带引信工作频段、超宽带窄脉冲信号工作频段和锁相环芯片（3）包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，其特征在于，所述二阶低通滤波器（2）的截至频率计算公式为：上式中，为二阶低通滤波器（2）的截至频率，L为电感，C为电容。
4.如权利要求3所述的一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，其特征在于，所述二阶低通滤波器（2）的截至频率与所述高稳晶振时钟（1）的工作频率的关系为：记高稳晶振时钟（1）的工作频率为fHO，fHO ＜ ＜ 3×fHO。
5.如权利要求1所述的一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，其特征在于，所述本振信号的工作频率计算公式为：上式中，为本振信号的工作频率，为超宽带引信工作频段，为超宽带窄脉冲信号工作频段，为高稳晶振时钟（1）的工作频率，为锁相环芯片（3）的前置分频系数，为锁相环芯片（3）的后置分频系数。
6.如权利要求
7.如权利要求1所述的一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，其特征在于，所述信号判决模块（16）判断检波信号符合目标回波特征的方法为：检波信号在经过数字带通滤波子模块处理后，模板匹配算法将处理后的检波信号与FPGA芯片内存储的模板信号进行相关运算得到相关系数，当相关系数<0.8时，信号判决模块（16）判断检波信号符合目标回波特征。
8.一种超宽带引信工作频段灵活调整的装置，用于执行权利要求1~7任一项所述的一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，其特征在于，包括：发射链路，所述发射链路包括高稳晶振时钟（1），与所述高稳晶振时钟（1）依次电性连接的二阶低通滤波器（2）和锁相环芯片（3）、功分器（4）、第一混频器（5）、第二滤波电路（6）、第一放大电路（7）和发射天线（8）；
9.如权利要求8所述的一种超宽带引信工作频段灵活调整的装置，其特征在于，所述锁相环芯片（3）包括R分频器（31）和N分频器（32）；所述R分频器（31）和所述N分频器（32）均电性连接有鉴相器（33），所述鉴相器（33）电性连接有环路滤波器（34），所述环路滤波器（34）与锁相环芯片（3）内部的压控振动器（35）电性连接，所述压控振动器（35）与N分频器（32）电性连接；其中，R分频器（31）与所述二阶低通滤波器（2）电性连接，压控振动器（35）与所述功分器（4）电性连接。
...【技术特征摘要】
1.一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，其特征在于，所述选取超宽带引信工作频段、超宽带窄脉冲信号工作频段和锁相环芯片（3）包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，其特征在于，所述二阶低通滤波器（2）的截至频率计算公式为：上式中，为二阶低通滤波器（2）的截至频率，l为电感，c为电容。
4.如权利要求3所述的一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，其特征在于，所述二阶低通滤波器（2）的截至频率与所述高稳晶振时钟（1）的工作频率的关系为：记高稳晶振时钟（1）的工作频率为fho，fho ＜ ＜ 3×fho。
5.如权利要求1所述的一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，其特征在于，所述本振信号的工作频率计算公式为：上式中，为本振信号的工作频率，为超宽带引信工作频段，为超宽带窄脉冲信号工作频段，为高稳晶振时钟（1）的工作频率，为锁相环芯片（3）的前置分频系数，为锁相环芯片（3）的后置分频系数。
6.如权利要求1所述的一种超宽带引信工作频段灵活调整的方法，其特征在于，所述经第二滤波电路（6）得到已调信号的方法为：经第二滤波电路（6）去除下本振信号并保留上本振信号，得到已调信号，其中，下本振信号为本振信号的工作频率与超宽带窄脉冲信号工作频段的差值，上本振信号为本振...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄志林，赵福春，吕波，秦海涛，彭浩，王超敏，
申请(专利权)人：北京宏动科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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