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调频无线电引信的信号处理技术研究

论文摘要

引信是根据环境信息、目标信息或者是按照事先设定好的条件,在保证平时安全和弹药发射的前提下,对弹药实施姿态控制、点火控制和起爆控制的装置。调频体制无线电引信是发射信号的频率按照调制信号的幅度变化而变化的一种等幅连续波无线电引信,其原理是根据回波信号频率与发射波频率的差频频率从而确定目标的距离。由于该体制的引信炸点和目标对电磁波的反射特性无关,并且该引信对于距离有较好的选择能力,因此在理论意义和现实意义两方面具有很好的研究价值。论文讨论了传统依靠幅度控制距离调频无线电引信的性能和优缺点,然后针对以三角波调制技术为基础的调频无线电引信进行了分析和研究,并给出了参数的选择和矛盾,详细推导分析了差频信号在目标静止和运动情况下的傅里叶级数展开,而且还通过MATLAB/Simulink进行了仿真和论证,并在此基础上给出了调频无线电引信的定距方法。由调频无线电引信的定距方法,设计实现了由模拟比较器、运算放大器等元件组成的信号处理单元电路以及由单片机构成的中心控制单元电路,并对信号处理电路进行了仿真。之后将射频前端和信号处理部分连接,通过推板试验,采集分析了比较器输出并送到单片机的信号,根据单片机测得的频率,得到目标速度数据,通过与实际目标速度相比,从而进一步论证和分析了系统整体方案的正确性。在本文最后,分析试验结果给出了相应改进方案,并根据器件现有的发展水平,在原有的基础上给出了调频无线电引信信号优化处理实现具体方案。