基于FPGA的激光引信信号处理单元设计

分析了多象限激光引信系统的组成和工作原理。现场可编程门阵列(FPGA)具有体积小,集成度高和接口资源丰富的特点,有利于实现信号处理电路小型化设计和引信复杂算法设计。通过软件算法仿真和整机测试,基于FPGA的信号处理电路满足引信实时性要求,并给出了信息处理流程。针对阳光和云雾干扰的抗干扰算法及目标识别算法提高了引信抗干扰能力。     

调频连续波激光引信探测系统设计

调频连续波（FMCW）激光探测技术将调频测距原理与激光的优点相结合,具有探测精度高、抗干扰能力强等优点。为验证FMCW激光探测原理和性能,设计了FMCW激光引信探测系统,包括激光发射子系统、激光接收子系统和信号处理子系统,具有FMCW激光发射、接收、信号处理和探测距离信息输出等功能。对FMCW激光引信探测系统的测距性能进行试验测试,结果表明:FMCW激光引信探测系统的最大探测距离12 m,测距误差在0.3 m以内。所设计的FMCW激光引信探测系统具有较高的探测精度,可应用于FMCW激光引信。     

小型无线电引信侦察信号处理机

小型无线电引信侦察信号处理机作为无线电引信侦察的信号分选、识别、参数测量设备，具有体积小、重量轻、耗电省、能在恶劣自然条件下工作的特点，该机使用了每秒一千万次运算速度的ＴＭＳ３２０Ｃ２５高速信号处理计算机和自适应的数字式自动增益控制技术，能对５０ｄＢ动态范围内的信号进行实时自动侦收，既对连续波信号进行参数测量，信号识别，又对脉冲信号进行信号分选和识别。实现了对连续波引信、调频引信和脉冲引信信号的实     

脉冲激光引信的信号特征提取方法及应用(特邀)

激光引信具有抗电磁干扰能力强、定角/测距精度高和系统体积小等优点,因较高的虚警率在防空导弹领域未得到的广泛应用。通过对信号特征提取方法的等级分析,讨论了激光引信回波信号的能量、延时、脉宽特征提取方法以及信息融合对抗干扰性能和引战配合效率的贡献。以防空导弹周视激光引信为背景,采用线阵探测器,设计了一种基于多特征的目标识别算法,明显提高了目标探测的可靠性,具备在110 m能见度下正确检测典型反舰导弹目标的能力。     

水下伪码调制激光引信信号处理技术研究

分析了水下六象限伪码调制激光引信的工作原理,以潜艇为目标,建立了识别潜艇及其方位的识别准则,分析基于距离门和伪随机码的抗干扰机理,给出了伪码相关判别和距离计算的方法,并用FPGA和DSP实现了在复杂背景环境下判断有无目标以及当有目标时判断目标的距离与方位,给出了相应信号处理的软件流程.实验结果表明,算法可行且实时性较好.     

弹道导弹激光引信方案设计

激光引信在弹道导弹上的作用是控制弹头战斗部的爆炸高度，由于弹道导弹面临的作战环境复杂、战术使用要求高，因此装备在其上的激光引信应达到一些特殊的技战术指标要求，如高重复频率、远测程等。为此采用了二极管泵浦固体激光器、高灵敏探测组件，运用优化背景抑制、抗干扰信号处理和目标识别等多种先进技术，设计了一种适用于弹道导弹的激光引信方案，所设计的激光引信具有体积小、质量轻、抗干扰能力强、测距精度高等优点，能够较好地满足弹道导弹爆炸高度控制的要求。     

激光探测信号处理电路研究

在激光的各方面应用中,从Si-PIN光电探测器的特性入手,针对探测激光回波信号所输出的微弱电信号,设计了一种实用的弱信号处理电路。包括低噪声宽带放大电路,信号二值化处理电路以及脉宽调整电路。使其输出信号与应用需要相匹配,为后级系统提供了稳定可靠的前级信号。该设计的实用性、可靠性从试验角度得到了验证。     

激光近炸引信单光束脉冲周向探测技术

受常规弹药空间和系统功耗的限制,激光近炸引信应用于常规弹药过程中,无法布置多个激光器和多个激光接收器,同时,系统结构要求尽量简单,故传统的光束布局方式无法直接应用;现设计出一种新型的单光束大视场脉冲旋转周向扫描方案,建立了弹目交会模型并进行了目标捕获率理论分析,讨论了系统误差的影响因素,加工制作了初始原理样机并进行了高速风洞实验,结果表明:该方案能够在转速80 000 r/min以下实现可靠联接,及常规弹药激光近炸引信360大视场周向探测,在保证弹目交会目标捕获率的前提下,可有效减小常规弹药引信空间的占用率和系统功耗。     

双色探测激光引信抗海浪技术

阐述了双色激光引信探测的原理,提出采用双色探测,利用海水对红外激光与蓝绿激光回波特性时域差异显著,而舰船对二者的反射特性相近的特点,区分目标与海面,提出抗海浪干扰和判别目标的双色激光引信方案。双色激光引信利用激光发射系统同时发出红外和蓝绿窄脉冲激光,激光接收系统采用两路探测器分别接收两种波长的回波信号,信息处理系统对两路激光回波信号进行高速实时采集,获得两路回波信号幅度、脉冲宽度、回波率等区分目标和海面。通过设计样机并进行海面试验,试验结果表明,双色激光引信抗海浪干扰效果良好。     

对微弱激光辐射的探测

由于面临越来越严重的激光制导武器的威胁，对来袭威胁进行早期预警日趋重要。概要介绍了微弱激光辐射探测技术国外研究现状及发展趋势。对微弱激光辐射探测关键技术进行了研究探讨。     

激光引信数据采集处理系统的研制

文中介绍了为建立目标和背景的激光反射特性数字模型而研制的用于脉宽几十纳秒的数据采集系统的设计和工作方式。针对测量窄脉冲信号幅值及实现不间断连续采集过程的使用目的,将窄脉冲回波信号的身值展宽成100us的方波,以系统设置的发射 基信号或回波信号自身作为采集的同步控制信号,并将基准信号展宽为5-50us的方波,以其上升沿触发采集,实现发射与采集同步,提高了采集存储的有效性;而且,在作用距离范围内,不管目标或背景位于多远处,都能保证于脉宽峰值处采集,保证了采集精度。系统的各项技术指标均达到使用要求并经过了测试试验验证。     

基于光纤传输的激光引信仿真系统

激光引信是制导武器普遍使用的近炸引信，然而要在实验室内获得接收机窗口处的光信号功率并验证信号处理系统的准确性是比较困难的。针对这一问题，提出一种基于光纤传输的激光引信仿真系统。此系统首先通过耦合透镜和自聚焦透镜将发射机输出的激光束耦合进入光纤通道，然后通过程序控制的宽带光强衰减器实时地模拟光束经过目标反射引起的光强衰减，最后将衰减后的光信号通过光纤传输并经过耦合透镜馈入引信的接收机窗口。该系统的设计能够较为准确地模拟激光引信在交会过程中的回波光功率大小，并可实时地仿真激光引信各通道的回波信号，从而可以在实验室内验证激光引信信号处理系统的可靠性。     

基于景象投射技术的激光引信半实物仿真系统

在激光引信的研制过程中,半实物仿真是能够较为全面地评测其工作性能的重要手段,介绍了基于激光景象投射(LSP)技术的激光引信半实物仿真(HILS)系统作为仿真试验的平台。该系统能够有效地模拟来自目标和背景的激光回波特性,并以激光阵列的形式投射到激光引信接收端,从而获取激光引信在弹目交会过程中的实时反馈信息,为激光引信的研制改进提供了可靠的数据支持。     

A two-level reconfigurable architecture for digital signal processing

This paper describes a novel reconfigurable architecture for digital signal processing (DSP). This architecture consists of a two-level array of cells and interconnections. On the upper level, fundamental DSP operations such as multiplication and addition are mapped onto blocks of 4-bit cells. On the lower level, each cell uses a 4 × 4 matrix of smaller “elements” to perform the necessary computations. Cells also contain pipeline latches for increased throughput. The architecture features a simple VLSI implementation that combines the flexibility of memory elements with the speed of DOMINO logic. Initial prototypes have been fabricated using a modest 0.5-μm CMOS technology. Circuit simulations of the cell in 0.25-μm technology indicate that the design achieves a clock frequency of 200 MHz.     

Multiple input detection and digital signal processing for uncooled ONUs in a TWDM-PON with a commercial WDM demultiplexer

A simple uplink transmission scheme with multiple-input direct detection and digital signal processing has been proposed and experimentally demonstrated for the time and wavelength division multiplexed passive optical networks (TWDM-PONs), to allow wavelength drift of lasers at the uncooled optical network units (ONUs). In our experiment, after passing by the commercial 100-GHz WDM demultiplexer, three 10-Gb/s NRZ signals with minimum signal wavelength separation of 50-GHz can be recovered successfully after 50-km standard single-mode fiber (SSMF) transmission. Simulation results are also obtained to analysis the receiver sensitivity at different wavelength separations and discuss methods improving power budget.     

水下目标定位系统的信号处理模块设计

针对水下目标的主被动定位功能需求和具体的技术指标要求,结合数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的各自优势,设计了基于DSP及FPGA的数字信号处理模块,以此处理模块为硬件平台,编程实现了相应的时延估计应用程序,并进行了实验验证,实验结果表明此信号处理系统时延估计精度高,满足了目标定位的要求。     

数字信号处理综合性实验项目设计

对＂数字信号处理＂实验内容进行改革,重新规划实验教学体系,开发出综合设计型的实验项目。把语音信号的实时采集、FFT谱分析、数字滤波器设计、滤波前后信号的时域和频谱波形的显示放到一个实验项目中。实验内容具有趣味性,能激发学习兴趣,收到良好效果。     

提高激光告警系统信噪比的研究

归纳一般激光告警系统模拟式处理脉冲激光信号的不足,提出以FPGA为核心的数字化激光告警信号处理系统.对脉冲激光信号进行A/D转换后,利用FIR数字滤波结合自相关检测的方法对脉冲激光信号进行处理,尽可能的把脉冲激光信号从干扰中充分恢复出来,以便告警装置能够迅速做出告警.经MATLAB仿真证明方法可行,并对其进行实验测试,...