基于连续波调频近程探测系统测量炮弹落角的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108983175A(43)申请公布日2018.12.11(21)申请号201710403966.3(22)申请日2017.06.01(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人赵惠昌仝华东杨彤(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人陈鹏(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称基于连续波调频近程探测系统测量炮弹落角的方法(57)摘要本发明公开了一种基于连续波调频近程探测系统测量炮弹落角的方法，包括如下步骤：将两路差频信号进行二次混频，得到多普勒信号；对两路多普勒信号做FFT，搜索最高谱峰，计算出最高谱峰的相位，将所得两路谱峰的相位相减，得到两路多普勒信号相位差；根据测出的相位差，计算出炮弹落角。本发明使用频谱分析的方法测出相位差，进而在连续波调频系统下使用比相法测出落角，具有较高的测角精度和较强的抗干扰性。CN108983175ACN108983175A权利要求书1/2页1.一种基于连续波调频近程探测系统测量炮弹落角的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)二次混频：将两路差频信号进行二次混频，得到多普勒信号；(2)FFT法相位差检测：首先对两路多普勒信号做FFT，搜索最高谱峰，计算出最高谱峰的相位，将所得两路谱峰的相位相减，得到两路多普勒信号相位差；(3)计算落角：根据测出的相位差，计算出炮弹落角。2.根据权利要求1所述的基于连续波调频近程探测系统测量炮弹落角的方法，其特征在于，二次混频的具体步骤为：从差频信号中取出Jn(A)分量的一个边带与n倍倍频器输出的第二本振信号进行二次混频，差频信号奇次谐波分量为式中，ω0为载波频率，ΩM为调制角频率，τ为回波延迟时间，Uim为信号幅度，Jn(A)为第一类n阶贝塞尔函数；取Jn(A)分量的上边带，得式中：设第二本振信号为式中：为初始相位，UL2为本振幅度；则二次混频后取差频项，输出的多普勒信号为式中：Ud1m为多普勒幅度，φd1为多普勒瞬时相位。3.根据权利要求1所述的连续波调频近程探测系统测落角方法，其特征在于，FFT法相位差检测的具体过程为：首先对两路信号进行采样；其次进行FFT变换，根据下面公式求出他们在峰值谱线处的相位；X1(k)和X2(k)为两路多普勒信号做FFT后得到的序列；2CN108983175A权利要求书2/2页最后将两路信号的相位相减求出相位差：4.根据权利要求1所述的连续波调频近程探测系统测落角方法，其特征在于，根据公式计算出落角α的值，式中L为两个接收天线的间距，λ0为发射天线的波长。3CN108983175A说明书1/6页基于连续波调频近程探测系统测量炮弹落角的方法技术领域[0001]本发明涉及近程探测技术，特别是一种基于连续波调频近程探测系统测量炮弹落角的方法。背景技术[0002]现代电磁战争对各种体制的无线电探测系统提出了非常高的要求，连续波调频近程探测系统由于其体积小、结构简单、精度高、成本低廉等优点，得到了广泛应用。[0003]在连续波调频体制下，准确测量炮弹落角是引信研制方和引信使用方亟待解决的问题。然而，针对连续波调频近程探测系统测角的研究很少，连续波调频近程探测系统使用比相法可以进行测角，比相法的关键是求出两路回波信号的相位差，目前，相位差检测有过零点法、相关法、FFT法，由于过零点法对信噪比要求比较高，抗干扰能力差，相关法要求严格的整周期采样，且难以消除谐波干扰，因此，它们都很难应用于信噪比低、精度高、实时性强的系统。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种基于连续波调频近程探测系统测量炮弹落角的方法，解决连续波调频近程探测系统测落角问题。[0005]实现本发明目的的技术方案为：一种基于连续波调频近程探测系统测量炮弹落角的方法，包括如下步骤：[0006](1)二次混频：将两路差频信号进行二次混频，得到多普勒信号；[0007](2)FFT法相位差检测：首先对两路多普勒信号做FFT，搜索最高谱峰，计算出最高谱峰的相位，将所得两路谱峰的相位相减，得到两路多普勒信号相位差；[0008](3)计算落角：根据测出的相位差，计算出炮弹落角。[0009]与现有技术相比，本发明的显著优点为：本发明使用频谱分析的方法测出相位差，进而在连续波调频系统下使用比相法可以准确测出落角；本发明具有较高的测角精度和较强的抗干扰性。附图说明[0010]图1为本发明数据处理主要流程图。[0011]图2为FFT法测相位差的流程图。[0012]图3为本发明在信噪比为20dB时，预设角度和实测角度对比图。[0013]图4为本发明在信噪比为20dB时，落角值误差示意图。[0014]图5为本发