基于现场可编程门阵列的脉冲激光引信高精度实时定距技术研究

采用电子计数法实现脉冲激光引信定距的本质是测量发射脉冲和目标反射回波脉冲的时间差。为实现脉冲激光引信的精确定距，在分析电子计数法时间测量的原理和误差因素基础上，给出了脉冲激光引信高精度实时定距的原理框图，用Ahera公司Cyclone系列的FPGA芯片实现了时间测量模块，其高速计数器的工作频率达到800MHz，满足脉冲激光引信的精度和实时性要求。在QuartusⅡ软件中进行了后仿真，得到了满意的结果。     

激光引信雪崩二极管光电探测

由于远距离激光定距引信回波信号极其微弱,普遍使用的PIN型光电二极管系统探测困难,因此采用高灵敏度、低噪声、具有内增益的雪崩光电二极管(APD)作为系统的光电探测器,并进行测试验证。实验结果表明设计有效可行,APD探测接收电路的信噪比较PIN光电接收系统有了明显改善,对远距离定距引信有很好的应用价值。     

激光引信脉冲回波的变系数相关检测法

激光引信在云雾背景环境中探测目标时,探测器会接收到与目标反射回波功率相当或较大的云雾后向散射回波,回波信号信噪比低,传统的相关检测法不能实时有效提取目标信息。针对这一问题,提出滑动窗变系数相关检测法。该方法在互相关检测原理的基础上,采用发射信号作为滑动窗模板,匹配被变系数修正后探测信号。通过设定相关系数的阈值,该方法可以利用云雾回波和目标反射回波与模板信号不同的相关性来检测目标信息。仿真结果表明,一定量样本运算后,得到引信系统合适的相关系数阈值,大量样本运算验证该阈值,算法成功率大于92.4%。     

脉冲激光引信探测平面目标的回波特性研究

针对脉冲激光引信在高速动态试验时测距精度低的问题,建立了平面目标的脉冲激光回波模型。基于激光雷达方程并结合实际的发射波形与光强分布,利用解析方法推导了平面的回波信号功率方程。在充分考虑目标表面特性与结构尺寸基础上,仿真分析了不同参数对回波波形与信噪比的影响。对脉冲激光引信进行了回波试验,结果表明：实际回波波形与数值计算得到的回波波形保持一致,且峰值随着入射角的增大而衰减,峰值时刻前移。研究结果可为脉冲激光引信在高速动态条件下实现高精度测距提供理论参考依据。     

脉冲激光鉴相体制提高激光定距精度的几种方法

研究了脉冲激光鉴相体制激光近炸引信的定距精度，提出了影响脉冲激光鉴相体制的激光定距引信技术精度的四个因素，并对影响精度的主要因素提出了减小定距误差的方法，采用了对数放大法和提高激光发射模块发射频率的方法相结合，从而能够满足定距精度为0．3m的要求。     

微波测距方案的设计与实现

利用快速傅里叶变换（FFT）对中频回波信号进行了频谱分析,并通过加窗函数和比值法对频谱进行了校正,实现对目标低成本、高精度的定距。仿真结果表明,该校正方法可在小型探测系统近程定距上取得应用。     

多普勒雷达测量弹丸转速的DDA法应用研究

针对旋转弹丸转速的测量,对底部刻槽弹丸的雷达(散射)截面积和转速进行了理论分析,给出了转速计算公式,运用现代谱估计的状态矢量空间直接数据近似方法代替传统的快速傅里叶变换算法,对回波信号进行了频谱估计,在不同信噪比下对其频谱估计能力进行了仿真计算和实验测试,给出了信噪比与测量误差之间的关系曲线.结果表明:在低信噪比的情况下,相比传统快速傅里叶变换算法,该高精度转速测量方法的测试精度明显提高.     

基于拉东变换的对空无线电引信目标检测

针对对空无线电引信在低信噪比情况下采用短时傅里叶变换脊线进行目标检测时性能较差的问题,提出了基于拉东(Radon)变换的对空无线电引信小目标检测方法。该方法通过拉东变换处理目标信号经短时傅里叶变换得到的二维时频分布矩阵,将连续的目标信号轨迹能量进行累积,提高目标信号与噪声的区分度。仿真表明,低信噪比情形下,基于拉东变换检测目标信号的性能优于基于短时傅里叶变换的性能。     

基于调频傅里叶变换的低信噪比ISAR成像

针对LFM体制下ISAR雷达在低信噪比下对未知运动目标成像的难题,提出利用调频傅里叶变换的方法进行积累成像方法.在分析了脉间目标LFM回波信号特征的基础上,将目标回波信号在快慢时间域进行联合匹配和积累,通过能量积累后的目标位置估计搜索出目标的精确运动参数,并构建补偿函数实现目标运动补偿,从而获得低信噪比下的精确ISAR像.计算机仿真结果进一步表明了该方法能在低信噪比下稳健成像.     

激光近炸引信的改进设计

针对反坦克导弹激光近炸引信的原设计方案在定距精度度方面的不足，并更进一步提高系统的抗干扰性能，提出一种新的改进。在本设计方案的激光定距敏感装置的光学系统设计中，加强定焦面清理成象特性，从而弹一目接近过程中提供目标回波脉冲串包络曲线更尖锐的峰值。     

基于频谱分析恒虚警技术的脉冲多普勒引信

脉冲多普勒引信体制兼有脉冲和连续波两种引信体制的优点，使之具有对抗地、海杂波和背景干扰能力及良好的低空作战性能。提出了在时域上通过计算和比较回波信号的强度，达到对抗有源／无源人工干扰的目的，在频域上应用恒虚警处理技术抑制杂波干扰。     

气溶胶环境影响下连续波激光引信回波特性

激光引信具有定距精度高、抗电磁干扰的优点,但其易受烟尘等气溶胶粒子的干扰.基于蒙特卡洛仿真方法研究连续波激光引信在气溶胶干扰环境下回波信号特性.构建气溶胶粒子各种散射作用下连续波激光回波信号模型,包含粒子后向散射信号、经粒子散射的目标信号与目标回波信号3种类型,模型中的气溶胶消光系数和散射系数根据光子的空间位置坐标、气...     

调频连续波激光引信回波特性仿真分析

调频连续波(FMCW)激光引信相比于脉冲激光引信具有较强的抗干扰能力,但仍会受到云雾的影响,主要表现为后向散射回波引起虚警,同时云雾粒子的散射和吸收作用导致激光能量衰减。为研究FMCW激光引信的回波特性,基于激光探测原理和Mie散射理论,建立激光引信探测的蒙特卡洛仿真模型;在激光引信和目标均处于云雾中的情况下,对激光引信的回波进行仿真,得到了不同能见度下的FMCW激光引信回波信号,分析了云雾能见度对FMCW激光引信回波信号的影响。该仿真方法可应用于FMCW激光引信抗云雾干扰方面的参数优化设计。调频连续波(FMCW)激光引信相比于脉冲激光引信具有较强的抗干扰能力,但仍会受到云雾的影响,主要表现为后向散射回波引起虚警,同时云雾粒子的散射和吸收作用导致激光能量衰减。为研究FMCW激光引信的回波特性,基于激光探测原理和Mie散射理论,建立激光引信探测的蒙特卡洛仿真模型;在激光引信和目标均处于云雾中的情况下,对激光引信的回波进行仿真,得到了不同能见度下的FMCW激光引信回波信号,分析了云雾能见度对FMCW激光引信回波信号的影响。该仿真方法可应用于FMCW激光引信抗云雾干扰方面的参数优化设计。     

伪码引信抗箔条干扰仿真

分析了箔条云回波信号的时域和频域特性,利用箔条回波信号的特性对该杂波信号进行了仿真,并将此仿真信号作用于伪码引信,以检验伪码引信的抗箔条干扰能力。结果表明：箔条干扰对伪码引信的影响很小,不足以干扰引信的正常工作,因而不构成威胁。     

小开口级联同步扫描水下激光引信设计与建模

针对目前大开口水下同步扫描激光引信存在空间利用率低和扇形盲区的问题,提出一种 小开口、5组扫描单元级联的设计方案,以实现透光窗口的小型化,提高水下激光引信的整体强度和空间利用率。针对该方案采用同步扫描多参数优化设计方法,得到小开口激光引信的最佳扫描频率、最佳脉冲频率与各扫描单元的通光时间。建立弹目在不同交会姿态下的回波能量分布模型,获得最小回波能量及其对应的弹目交会姿态。对典型弹目交会状态进行了计算模拟仿真。仿真结果表明：所提方案在提升可利用空间、解决扇形盲区的同时,满足了弹目在各种交会姿态下的探测需求,为水下同步扫描激光引信的设计提供了参考。     

激光引信脉冲宽度对目标回波的影响研究

基于窄脉冲激光引信的虚拟样机模型和目标近场散射模型,计算了不同脉冲宽度下的目标回波功率,并可定量给出目标回波的波形和峰值功率随发射脉冲宽度的变化规律.经过仿真模型验证,研究结果可以为窄脉冲激光引信的探测阈值和脉冲宽度等参数的优化设计提供依据.     

数字射频存储器在机载无线电引信干扰机中的应用研究

将数字射频存储器（DRPM）应用到机载无线电引信干扰机中用来对脉冲测距引信和脉冲多普勒引信进行干扰。根据压制式干扰和欺骗式干扰的特点、假目标和拖引两种欺骗方式的特点、DRPM的特点和引信的工作特点，决定对引信采用假目标欺骗方式。分析了DRPM对脉冲测距引信和脉冲多普勒引信的干扰原理，根据分析结果和干扰机仅根据接收到的脉冲信号无法区分发射信号的引信是脉冲测距引信还是脉冲多普勒引信这一事实，决定对脉冲测距引信也采用对脉冲多普勒引信的干扰方法——用DRPM产生一个假目标尉引信进行距离和速度欺骗。根据回波信号幅度的特点和弹目交会阶段导弹和目标的运动速度矢量可认为是一常量这个前提选择了一假目标，确定了真假目标的相对位置关系、假目标的脱靶量和真假目标的相对速度．并对真假目标的回波信号进行了仿真．仿真结果与理论结果一致。     

多普勒对空引信回波分析及碰炸优先判决准则研究

现有的二维弹目交会模型很难准确对对空引信回波信号进行模拟,为准确给出多普勒对空引信“碰炸优先”的判决准则,采用一种三维弹目交会模型对引信回波信号建模,推导出回波信号的表达式。采用短时分数阶傅里叶变换对三维交会模型中碰炸（包括迎击、追击和不共线交会）和近炸（包括早到、晚到和目标机动）共两类6种情形进行分析,得出了脉冲多普勒对空引信碰炸和近炸自适应判决准则。通过Matlab仿真结果验证了该分析模型和判决准则的准确性。