本發(fā)明屬于傳感器目標(biāo)探測技術(shù)領(lǐng)域,主要應(yīng)用于彈載引信,本發(fā)明還可應(yīng)用于包括空面導(dǎo)彈、面空導(dǎo)彈在內(nèi)的各類型導(dǎo)彈中完成目標(biāo)識別及起爆控制,實現(xiàn)最佳引戰(zhàn)配合。
背景技術(shù):
激光技術(shù)是60年代發(fā)展起來的高技術(shù)之一,40多年來激光技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展。由于激光具有方向性尖銳,高亮度,單色性、相干性好等一系列優(yōu)良特性,因此它在武器系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用,激光引信就是其中之一。引信是利用環(huán)境信息、目標(biāo)信息、或按指定信息,在期望時空,對彈藥實施起爆控制、點火控制及姿態(tài)控制的信息控制系統(tǒng)。目前,激光引信已普遍應(yīng)用到反坦克導(dǎo)彈、面對空導(dǎo)彈、空對面導(dǎo)彈、空對空導(dǎo)彈、末端彈道修正炮彈、迫擊炮彈等精確打擊武器及靈巧彈藥中。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對彈載激光引信提出一種信號處理方法。
為了達到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種激光引信信號處理方法,該激光引信信號采用六象限探測機制,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1、在當(dāng)前采樣周期,由DSP從第一象限開始依次采集六個象限的偽隨機碼信號的幅值信息,并且讀取偽隨機碼的相關(guān)值,六個象限的幅值信息組成幅值信息數(shù)組,六個象限的相關(guān)值組成偽碼相關(guān)值數(shù)組;
步驟2、根據(jù)幅值信息數(shù)組中的幅值信息判斷得到有效強度信號的路數(shù)n,每個象限對應(yīng)一路信號,若n>2,則目標(biāo)為大平面干擾目標(biāo),取有效強度信號所在象限在偽碼相關(guān)值數(shù)組中的對應(yīng)相關(guān)值,將相關(guān)值乘以預(yù)先設(shè)定的系數(shù)得到當(dāng)前采樣周期的相關(guān)測距值,進入步驟3;
若n≤2,則有效強度信號所在象限在偽碼相關(guān)值數(shù)組中的對應(yīng)相關(guān)值,若有至少一路有效強度信號的相關(guān)值超過設(shè)定的閾值,則進入步驟4,否則,等待下一個采樣周期到來后,返回步驟1;
步驟3、判斷當(dāng)前采樣周期的相關(guān)測距值是否滿足定距要求,若滿足,則輸出起爆信號,否則,等待下一個采樣周期到來后,返回步驟1;
步驟4、將超過設(shè)定的閾值的有效強度信號的相關(guān)值乘以預(yù)先設(shè)定的系數(shù)得到當(dāng)前有效強度信號所在象限在當(dāng)前采樣周期的相關(guān)測距值,將其與相同象限在上一采樣周期的相關(guān)測距值相比較,若發(fā)生跳變,則進入步驟5,若未發(fā)生跳變,則進入步驟3;
步驟5、當(dāng)前目標(biāo)為雷達目標(biāo),繼續(xù)對雷達的方位進行判斷,確定雷達的位置,判斷當(dāng)前采樣周期的相關(guān)測距值是否滿足定距要求,若滿足,則輸出方位起爆信號,否則,等待下一個采樣周期到來后,返回步驟1。
優(yōu)選地,求取偽隨機碼的高電平信號的均值得到步驟1中所述幅值信息。
優(yōu)選地,在所述步驟5中,通過設(shè)置某一字節(jié)8位地址空間中的任意6位地址空間來表示雷達的方位信息,任意6位地址空間中的每一位地址空間對應(yīng)一個象限。
優(yōu)選地,在所述任意6位地址空間中,將有效強度信號所在象限對應(yīng)的地址空間的值設(shè)為1,將其他地址空間的值設(shè)為0。
本發(fā)明主要針對彈載激光引信提出的信號處理方法,具有很強的應(yīng)用背景特性,以及獨特的功能實現(xiàn),其具有如下特點:
(1)信號處理實現(xiàn)的對象為采用六象限探測機制,并結(jié)合運用目標(biāo)方位識別準(zhǔn)則可將目標(biāo)方位識別精度提高到30°以內(nèi),為配用定向起爆戰(zhàn)斗部進一步提高引戰(zhàn)配合效率提供了前提;
(2)采用DSP做信號處理核心單元。運用目標(biāo)信號識別準(zhǔn)則及抗干擾準(zhǔn)則達到在復(fù)雜背景及干擾條件下實現(xiàn)準(zhǔn)確目標(biāo)識別和精確實時炸點控制。
附圖說明
圖1為實施例所采用的DSP信號處理系統(tǒng)總體框架示意圖;
圖2為實施例中的主程序的流程圖;
圖3為實施例中的中斷處理程序的流程圖;
圖4為實施例中的目標(biāo)方位識別子程序流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)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。此外應(yīng)理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
本發(fā)明提供的一種激光引信信號處理方法的硬件可以采用如圖1所示的DSP信號處理系統(tǒng),信號要送到DSP芯片進行處理,必須經(jīng)過預(yù)處理,以滿足DSP芯片的要求。
DSP信號處理系統(tǒng)上運行的信號處理軟件采用主程序與中斷程序相結(jié)合的方式來實現(xiàn)。主程序主要是完成芯片的初始化工作,中斷程序主要是完成對采集的目標(biāo)信號的處理,并依據(jù)一定的目標(biāo)信號識別準(zhǔn)則和方位識別準(zhǔn)則完成對目標(biāo)的識別和方位的判別,同時輸出起爆控制等控制信號。
主程序主要完成DSP芯片的初始化,它對芯片進行基本的設(shè)置,使其按要求的功能進行工作,其流程圖如圖2所示。
中斷處理程序主要是依據(jù)六象限回波信號的幅值和相關(guān)性信息及目標(biāo)信號識別準(zhǔn)則和方位識別準(zhǔn)則,在DSP信號處理器中完成對雷達目標(biāo)的識別、定距和方位判別。
結(jié)合圖3,其流程包括如下步驟:
步驟1、在當(dāng)前采樣周期,由DSP從第一象限開始依次采集六個象限的偽隨機碼信號的幅值信息,并且讀取偽隨機碼的相關(guān)值,六個象限的幅值信息組成幅值信息數(shù)組,六個象限的相關(guān)值組成偽碼相關(guān)值數(shù)組。
由于偽隨機碼信號是由0和1構(gòu)成的,即發(fā)射信號的幅值信息有低電平和高電平,而判斷偽隨機碼信號幅值變化特征主要根據(jù)其高電平的讀取特征來判別,因而需要把讀取的低電平信號去除,然后求讀取的高電平信號的均值。這里讀取的偽隨機碼相關(guān)值也只是一個與距離值成正比的數(shù)值,還需要乘以一個系數(shù)才能得到測距值。
步驟2、根據(jù)幅值信息數(shù)組中的幅值信息判斷得到有效強度信號的路數(shù)n,每個象限對應(yīng)一路信號,若n>2,則目標(biāo)為大平面干擾目標(biāo),取有效強度信號所在象限在偽碼相關(guān)值數(shù)組中的對應(yīng)相關(guān)值,將相關(guān)值乘以預(yù)先設(shè)定的系數(shù)得到當(dāng)前采樣周期的相關(guān)測距值,進入步驟3。由于雷達尺寸有限,按照光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計最多只有兩路激光能同時照射在雷達表面,因而當(dāng)n>2時,目標(biāo)肯定為其它大平面干擾目標(biāo)。
若n≤2,則有效強度信號所在象限在偽碼相關(guān)值數(shù)組中的對應(yīng)相關(guān)值,若有至少一路有效強度信號的相關(guān)值超過設(shè)定的閾值,則進入步驟4,否則,等待下一個采樣周期到來后,返回步驟1。
雷達目標(biāo)回波信號與本地碼信號相關(guān),而樹木等反射回波信號與本地碼信號的相關(guān)度很小。若為雷達目標(biāo)信號,則至少有一路回波信號與相應(yīng)的本地碼信號相關(guān),否則一定不是雷達目標(biāo)。
步驟3、判斷當(dāng)前采樣周期的相關(guān)測距值是否滿足定距要求,若滿足,則輸出起爆信號,否則,等待下一個采樣周期到來后,返回步驟1;
步驟4、將超過設(shè)定的閾值的有效強度信號的相關(guān)值乘以預(yù)先設(shè)定的系數(shù)得到當(dāng)前有效強度信號所在象限在當(dāng)前采樣周期的相關(guān)測距值,將其與相同象限在上一采樣周期的相關(guān)測距值相比較,若發(fā)生跳變,則進入步驟5,若未發(fā)生跳變,則進入步驟3;
當(dāng)回波強信號與相應(yīng)本地碼相關(guān)時還需進一步判別雷達邊緣信號的反射特征,即是否有距離跳變。當(dāng)有距離跳變,且滿足雷達邊緣信號幅度特征時,可以判斷此目標(biāo)為雷達目標(biāo)。
步驟5、當(dāng)前目標(biāo)為雷達目標(biāo),繼續(xù)對雷達的方位進行判斷,確定雷達的位置,判斷當(dāng)前采樣周期的相關(guān)測距值是否滿足定距要求,若滿足,則輸出方位起爆信號,否則,等待下一個采樣周期到來后,返回步驟1。
對于雷達目標(biāo)和非雷達目標(biāo),都應(yīng)根據(jù)各自的測距要求和脫靶量要求,輸出相應(yīng)的起爆信號。若為雷達目標(biāo),則應(yīng)繼續(xù)對雷達的方位進行判斷,確定雷達的位置,輸出相應(yīng)的方位起爆信號;若回波強信號與本地碼信號相關(guān),但前后兩次探測沒有距離跳變,則應(yīng)根據(jù)一定的測距高度輸出起爆信號;若回波強信號與本地碼信號不相關(guān),則應(yīng)返回中斷程序入口,進行下一次探測。
對雷達的方位進行判斷的流程參見圖4,因為只有一路或者兩路為強信號時才可能需要判斷方位。通過設(shè)置某一字節(jié)8位地址空間中的后6位為方位信息,并初始化為a7a6a5a4a3a2a1a0=00000000,若獲得強信號路號為i,則對應(yīng)標(biāo)志位賦值ai=1。如若第2和第3路為強信號,則a7a6a5a4a3a2a1a0=00000110,因而通過地址控制,輸出該值給方向控制電路即可達到自適應(yīng)方位起爆。