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專利名稱：一種雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及脈沖信號倍頻技術領域，具體來說是一種實現(xiàn)雷達方位脈沖的倍頻電路及其使用方法，主要應用于雷達顯示終端。
背景技術：
目前，一些雷達尤其導航雷達天線旋轉一圈時，其方位碼盤輸出的的方位脈沖數(shù)量較少，一般為128個或360個，難以滿足顯示終端對方位精度(4096或8192個方位脈沖)的要求。在這種情況下，通常需要在雷達顯示終端上對天線輸出的方位脈沖信號進行倍頻處理?，F(xiàn)有方案通常采用鎖相環(huán)電路實現(xiàn)倍頻，如圖1所示，鎖相環(huán)電路主要由相位比較器，壓控振蕩器和低通濾波器組成。壓控振蕩器的輸出Uo接至相位比較器的一個輸入端，其輸出頻率的高低由低通濾波器上建立起來的平均電壓Ud大小決定。施加于相位比較器另一個輸入端的外部輸入信號Ui與來自壓控振蕩器的輸出信號Uo經(jīng)過N分頻后的信號相比較，直至這時Uo頻率是Ui頻率的N倍，兩相位差保持恒定(即同步)稱作相位鎖定。采用鎖相環(huán)電路實現(xiàn)方位脈沖倍頻存在很多缺陷，如鎖相時間長、捕捉帶窄等。一旦輸入的方位脈沖頻率發(fā)生變化并超出鎖相環(huán)的捕捉范圍時，鎖相環(huán)就會失鎖，導致倍頻的方位脈沖出現(xiàn)錯誤，而通常情況下，由于存在加工精度、天線轉速不均勻以及風力作用等原因，導航雷達天線在旋轉過程中，其輸出的方位脈沖頻率往往不是恒定的。故，需要一種新的技術方案以解決上述問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種性能穩(wěn)定可靠的雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)可采用如下技術方案:一種雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)，包括:倍頻模塊以及連接倍頻模塊的計數(shù)模塊；所述倍頻模塊包括倍頻電路，該倍頻電路包括計數(shù)器、分頻電路、累加器、求平均電路、倍頻方位脈沖產(chǎn)生電路；所述計數(shù)器產(chǎn)生方位周期統(tǒng)計數(shù)值給分頻電路，分頻電路對方位周期統(tǒng)計數(shù)值進行分頻后給累加器，累加器與求平均電路將分頻后的方位周期統(tǒng)計數(shù)值通過累加求平均再返回累加器后輸出當前方位內插參考值，該當前方位內插參考值輸入倍頻方位脈沖產(chǎn)生電路；所述計數(shù)模塊包括計數(shù)電路，所述倍頻方位脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生的方位脈沖輸入給計數(shù)電路。本發(fā)明雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)的有益效果有:1、相比傳統(tǒng)的采用鎖相環(huán)方法，該系統(tǒng)不存在失鎖的問題。2、全部采用數(shù)字電路實現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠。3、利用當前方位周期和以往方位周期的統(tǒng)計值進行累加求平均，降低因天線轉速在快慢變化過程中輸出方位的隨機性，同時又能體現(xiàn)了當前天線轉動情況。
所述雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)的使用方法為:假設方位倍頻系數(shù)為N ；對雷達方位脈沖長度進行統(tǒng)計，輸入的雷達方位脈沖信號觸發(fā)計數(shù)器開始計數(shù)，計數(shù)器時鐘采用遠高于方位脈沖的高頻時鐘，產(chǎn)生方位周期統(tǒng)計數(shù)值；對方位周期統(tǒng)計數(shù)值進行N分頻，得到前一個方位周期N等份統(tǒng)計數(shù)值；最后，采用累加求平均的方法，將累加器輸出后的數(shù)值再送回累加器輸入端，可以體現(xiàn)以往方位周期統(tǒng)計數(shù)值，最終輸出用于當前方位周期內插的參考值；在當前方位內插數(shù)值內產(chǎn)生一個方位脈沖，即實現(xiàn)了對雷達輸入方位脈沖的倍頻處理。進一步的，分頻系數(shù)N的取值方法為，假設雷達天線一圈輸出的方位脈沖個數(shù)為P，Q是需要倍頻后輸出的方位碼個數(shù)，若P能被Q整除，則N=Q/P ；若P不能被Q整除，則取一個能對P整除并且大于Q數(shù)值中的最小值，設該大于Q數(shù)值中的最小值為B，則N=B/P。


圖1為現(xiàn)有技術中鎖相環(huán)電路的示意圖。圖2為本發(fā)明雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)的結構示意圖。圖3為本發(fā)明雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(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，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。如圖1及圖2所示，本發(fā)明公開一種雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)，包括:倍頻模塊以及連接倍頻模塊的計數(shù)模塊；其中，所述倍頻模塊包括倍頻電路，該倍頻電路包括計數(shù)器、分頻電路、累加器、求平均電路、倍頻方位脈沖產(chǎn)生電路；所述計數(shù)器產(chǎn)生方位周期統(tǒng)計數(shù)值給分頻電路，分頻電路對方位周期統(tǒng)計數(shù)值進行分頻后給累加器，累加器與求平均電路將分頻后的方位周期統(tǒng)計數(shù)值通過累加求平均再返回累加器后輸出當前方位內插參考值，該當前方位內插參考值輸入倍頻方位脈沖產(chǎn)生電路；所述計數(shù)模塊包括計數(shù)電路，所述倍頻方位脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生的方位脈沖輸入給計數(shù)電路。上述所述雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)的使用方法為:假設方位倍頻系數(shù)為N ;對雷達方位脈沖長度進行統(tǒng)計，輸入的雷達方位脈沖信號觸發(fā)計數(shù)器開始計數(shù)，計數(shù)器時鐘采用遠高于方位脈沖的高頻時鐘，產(chǎn)生方位周期統(tǒng)計數(shù)值；對方位周期統(tǒng)計數(shù)值進行N分頻，得到前一個方位周期N等份統(tǒng)計數(shù)值；最后，采用累加求平均的方法，將累加器輸出后的數(shù)值再送回累加器輸入端，可以體現(xiàn)以往方位周期統(tǒng)計數(shù)值，最終輸出用于當前方位周期內插的參考值；累加求平均的方法利用當前方位周期以及以往方位周期的統(tǒng)計值，降低因天線轉速在快慢變化過程中輸出方位的隨機性，同時又能體現(xiàn)了當前天線轉動情況；在當前方位內插數(shù)值內產(chǎn)生一個方位脈沖，即實現(xiàn)了對雷達輸入方位脈沖的倍頻處理。上述方法中，分頻系數(shù)N的取值方法為，
假設雷達天線一圈輸出的方位脈沖個數(shù)為P，Q是需要倍頻后輸出的方位碼個數(shù)，若P能被Q整除，則N=Q/P ；若P不能被Q整除，則取一個能對P整除并且大于Q數(shù)值中的最小值，設該大于Q數(shù)值中的最小值為B，則N=B/P。本發(fā)明雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)利用高頻時鐘對雷達方位脈沖長度計數(shù)，將該計數(shù)值進行N等份，N為雷達方位倍頻系數(shù)，在等份后的雷達方位脈沖計數(shù)值內產(chǎn)生一個脈沖，該脈沖即為倍頻后的方位脈沖。相對于現(xiàn)有技術，具有如下有益效果:1、相比傳統(tǒng)的采用鎖相環(huán)方法，該系統(tǒng)不存在失鎖的問題。2、全部采用數(shù)字電路實現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠。3、利用當前方位周期和以往方位周期的統(tǒng)計值進行累加求平均，降低因天線轉速在快慢變化過程中輸出方位的隨機性，同時又能體現(xiàn)了當前天線轉動情況。
權利要求
1.一種雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)，其特征在于，包括:倍頻模塊以及連接倍頻模塊的計數(shù)模塊； 所述倍頻模塊包括倍頻電路，該倍頻電路包括計數(shù)器、分頻電路、累加器、求平均電路、倍頻方位脈沖產(chǎn)生電路；所述計數(shù)器產(chǎn)生方位周期統(tǒng)計數(shù)值給分頻電路，分頻電路對方位周期統(tǒng)計數(shù)值進行分頻后給累加器，累加器與求平均電路將分頻后的方位周期統(tǒng)計數(shù)值通過累加求平均再返回累加器后輸出當前方位內插參考值，該當前方位內插參考值輸入倍頻方位脈沖產(chǎn)生電路； 所述計數(shù)模塊包括計數(shù)電路，所述倍頻方位脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生的方位脈沖輸入給計數(shù)電路。
2.一種如權利要求1所述雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)的使用方法，其特征在于:假設方位倍頻系數(shù)為N ； 對雷達方位脈沖長度進行統(tǒng)計，輸入的雷達方位脈沖信號觸發(fā)計數(shù)器開始計數(shù)，計數(shù)器時鐘采用遠高于方位脈沖的高頻時鐘，產(chǎn)生方位周期統(tǒng)計數(shù)值； 對方位周期統(tǒng)計數(shù)值進行N分頻，得到前一個方位周期N等份統(tǒng)計數(shù)值； 最后，采用累加求平均的方法，將累加器輸出后的數(shù)值再送回累加器輸入端，可以體現(xiàn)以往方位周期統(tǒng)計數(shù)值，最終輸出用于當前方位周期內插的參考值； 在當前方位內插數(shù)值內產(chǎn)生一個方位脈沖，即實現(xiàn)了對雷達輸入方位脈沖的倍頻處理。
3.一種基于權利要求1所述的雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)的使用方法，其特征在于:分頻系數(shù)N的取值方法為， 假設雷達天線一圈輸出的方位脈沖個數(shù)為P，Q是需要倍頻后輸出的方位碼個數(shù)，若P能被Q整除，則N=Q/P ； 若P不能被Q整除，則取一個能對P整除并且大于Q數(shù)值中的最小值，設該大于Q數(shù)值中的最小值為B，則N=B/P。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雷達方位脈沖倍頻系統(tǒng)，利用高頻時鐘對雷達方位脈沖長度計數(shù)，將該計數(shù)值進行N等份，N為雷達方位倍頻系數(shù)，在等份后的雷達方位脈沖計數(shù)值內產(chǎn)生一個脈沖，該脈沖即為倍頻后的方位脈沖。該系統(tǒng)不存在失鎖的問題，性能穩(wěn)定可靠，并利用當前方位周期和以往方位周期的統(tǒng)計值進行累加求平均，降低因天線轉速在快慢變化過程中輸出方位的隨機性，同時又能體現(xiàn)了當前天線轉動情況。
文檔編號G01S7/28GK103207386SQ201310139070
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月19日 優(yōu)先權日2013年4月19日
發(fā)明者李志剛, 陳雪峰, 陳圖強, 顧海峰, 許建峰, 尹劍峰, 張伯生 申請人:南京萊斯信息技術股份有限公司