一種非觸發引信電磁信號單通道接收機系統技術方案

一種非觸發引信電磁信號單通道接收機系統，適用于通信領域。系統由交流放大器、帶通濾波電路、檢波電路、直流放大自動增益控制電路組成。設計的非觸發引信電磁信號單通道接收機系統性能穩定，參數指標符合設計要求，具有較高的適用價值。電路結構緊湊，體積小，工作穩定，功耗低，提高了工作效率，且具有良好的抗干擾性和可靠性。

【技術實現步驟摘要】
一種非觸發引信電磁信號單通道接收機系統所屬
本專利技術涉及一種非觸發引信電磁信號單通道接收機系統，適用于通信領域。
技術介紹
魚雷非觸發引信，是指魚雷在距口標艦船某一定距離范圍內通過時，可以不與船體相接觸，就能自動引起雷頭裝藥爆炸的一種自動裝置，它是現代魚雷組成的主要部件之一，是屬于兵器引信中的一種近炸引信。由于艦船自身防護的要求，要將艦船物理場消除到一定小的數值，因此從提高引信的動作可靠性出發，研制主動引信會比被動引信要好。傳統的觸發引信反應半徑有限，為有效捕獲目標的主動引信的電磁信號，進而快速采取主動措施，設計出一款非觸發引信的電磁信號單通道接收機系統，對低信噪比下的電磁信號進行放大、濾波、檢波、自動增益控制等調理，使接收機輸出信號滿足后端處理需要。隨著反潛戰的發展，反潛自導魚雷的出現，也要求引信能在魚雷周圍360度方向上起反應。關于近代魚雷引信的發展情況，由于保密關系相應資料報導很小，就引信所用的控制場來說，估計多為聲、磁、電磁場、而聲、電磁多用于作用半徑較大的大型魚雷的主動引信，磁也可為主動引信也可作被動引信。信號的檢測與識別是借助于電路裝置來實現的，而其設計與研制必然取決于信號的特性。信號檢測就是從不可避免的系統噪聲中檢出有用信號。電磁信號接收機習慣上稱為“放大裝置”，引信接收機的原理與設計，取決于對有效信號所攜帶的口標信息量的提取和利用。引信接收機的有效信號是一載波幅度調制信號，因此可包括:載波頻率等于引信發射機的發射頻率，即引信的工作頻率;有效信號的載波相位與發射信號的相位有一定關系，它反映了鐵磁體口標反射與非口標的海面、海底反射的不同;有效信號包絡的時間變化率，反映了魚雷與口標艦的相對速度信息;有效信號包絡的持續時間，反映了口標艦的寬度信息，有效信號的幅度大小，反映了口標的散射面積和魚雷與口標的相對距離信息。
技術實現思路
本專利技術提供一種非觸發引信電磁信號單通道接收機系統，設計的非觸發引信電磁信號單通道接收機系統性能穩定，參數指標符合設計要求，具有較高的適用價值。電路結構緊湊，體積小，工作穩定，功耗低，提高了工作效率，且具有良好的抗干擾性和可靠性。本專利技術所采用的技術方案是。非觸發引信電磁信號單通道接收機系統由交流放大器、帶通濾波電路、檢波電路、直流放大自動增益控制電路組成。所述交流放大器采用兩級放大，運算放大器采用的是雙運放LM358。因為LM358比較常用，且設計起來也比較方便，放大器總體放大倍數應該大于50000倍。由于引信接收機的有效信號頻率范圍為100Hz~2000Hz，所以本接收機內部濾波器的通頻帶應設計為100Hz2000Hz。又由于輸人信號起伏比較大，所以輸出信號就很可能超出5V的范圍，所以要在本電路中加入動態范圍>25dB的AGC。所述帶通濾波電路為兩個8階的帶通濾波器級連起來，采用了一個8階高通濾波器(S3529)和一個8階低通濾波器(S3528)級連，組成一個16階的帶通濾波器。所述檢波電路設計利用二極管D1的非線性特性改變反饋系數，輸出電壓V0為零對應于二極管D1的導通狀態，輸出電壓V0不為零對應于D1的截止狀態。假設輸入信號具有負極性(一般光電倍增管輸出信號為負極性)，當信號快速下降時，運放輸出端變為正電平，三極管Q1通，電流從Q1的射極流出，通過電阻R流向電容Cr,肖特基二極管D1保持關閉狀態，此時，基線恢復器相當于單位負增益緩沖器。反之，當信號上升時或變慢時，運放輸出端變為負電平，三極管Q1斷開，但是此時肖特基二極管D1導通，保持運放處于閉環狀態，并對電容Cr進行快速放電。由于Q1關閉并且運放的反向輸人端保持為0，輸出信號也為0，則流經電阻R的電流為0，從而D1的正極電位為0，電容C相當于對地放電。所述直流放大自動增益控制電路是整個接收機電路的核心，采用AD9225芯片為核心設計直流放大和自控增益控制電路。輸入端口，模擬電源采用模擬5V供電，數字電源采用數字3.3V供電，為了減少噪聲，采用電容并聯來濾除不同頻率的噪聲。SENCE管腳直接接地，采用內部參考電壓，確定輸入范圍為4V。為了保護輸入管腳，采用兩個二極管進行箝位，使得從Vin輸入只能在0~5V之間。數字部分直接將D0~D12于DSP的PPI接口相連即可。但是時鐘部分必須認真考慮，采樣時鐘由CLKBUF給出，它是子自動增益控制時鐘輸入經緩沖后的復制版本，輸出電平為3.3V，但是A/D時鐘輸入要求為5V，之間必須進行電平轉換，所以采用ADG3301設計了電平轉換電路，ADG3301是ADI的生產的單通道雙向電平轉換芯片，可以實現1.15V~5.5V電平的自由轉換。ADG3301在3.3V到5V的電平轉換傳輸時延為6ns，使得ADCLK相比PPICLK延遲6ns，比較PPI和AD9225時序，此延遲不影響采樣。通過上述自動增益控制原理，達到對接收機電路輸出信號控制的目的。本專利技術的有益效果是：電路結構緊湊，體積小，工作穩定，功耗低，提高了工作效率，且具有良好的抗干擾性和可靠性。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖1是本專利技術的交流放大電路1。圖2是本專利技術的交流放大電路2。圖3是本專利技術的帶通濾波電路。圖4是本專利技術的檢波電路。圖5是本專利技術的直流放大自動增益控制電路。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。如圖1、2,交流放大器采用兩級放大，運算放大器采用的是雙運放LM358。因為LM358比較常用，且設計起來也比較方便，放大器總體放大倍數應該大于50000倍。由于引信接收機的有效信號頻率范圍為100Hz~2000Hz，所以本接收機內部濾波器的通頻帶應設計為100Hz2000Hz。又由于輸人信號起伏比較大，所以輸出信號就很可能超出5V的范圍，所以要在本電路中加入動態范圍>25dB的AGC。如圖3,帶通濾波電路為兩個8階的帶通濾波器級連起來，采用了一個8階高通濾波器(S3529)和一個8階低通濾波器(S3528)級連，組成一個16階的帶通濾波器。如圖4，檢波電路設計利用二極管D1的非線性特性改變反饋系數，輸出電壓V0為零對應于二極管D1的導通狀態，輸出電壓V0不為零對應于D1的截止狀態。假設輸入信號具有負極性(一般光電倍增管輸出信號為負極性)，當信號快速下降時，運放輸出端變為正電平，三極管Q1通，電流從Q1的射極流出，通過電阻R流向電容Cr,肖特基二極管D1保持關閉狀態，此時，基線恢復器相當于單位負增益緩沖器。反之，當信號上升時或變慢時，運放輸出端變為負電平，三極管Q1斷開，但是此時肖特基二極管D1導通，保持運放處于閉環狀態，并對電容Cr進行快速放電。由于Q1關閉并且運放的反向輸人端保持為0，輸出信號也為0，則流經電阻R的電流為0，從而D1的正極電位為0，電容C相當于對地放電。如圖5，直流放大自動增益控制是整個接收機電路的核心，采用AD9225芯片為核心設計直流放大和自控增益控制電路。輸入端口，模擬電源采用模擬5V供電，數字電源采用數字3.3V供電，為了減少噪聲，采用電容并聯來濾除不同頻率的噪聲。SENCE管腳直接接地，采用內部參考電壓，確定輸入范圍為4V。為了保護輸入管腳，采用兩個二極管進行箝位，使得從Vin輸入只能在0~5V之間。數字部分直接將D0~D1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種非觸發引信電磁信號單通道接收機系統，其特征是：所述的非觸發引信電磁信號單通道接收機系統由交流放大器、帶通濾波電路、檢波電路、直流放大自動增益控制電路組成。

【技術特征摘要】
1.一種非觸發引信電磁信號單通道接收機系統，其特征是：所述的非觸發引信電磁信號單通道接收機系統由交流放大器、帶通濾波電路、檢波電路、直流放大自動增益控制電路組成。2.根據權利要求1所述的一種非觸發引信電磁信號單通道接收機系統，其特征是：所述交流放大器采用兩級放大，運算放大器采用的是雙運放LM358大器總體放大倍數應該大于50000倍。3.根據權利要求1所述的一種非觸發引信電磁信號單通道接收機系統，其特征是：所述的帶通濾波電路為兩個8階的帶通濾波器級連起來，采用了一個8階高通濾波器(S3529)和一個8階低通濾波器(S3528)級連，組成一個16階的帶通濾波器。4.根據權利要求1所述的一種非觸發引信電磁信號單通道接收機系統，其特征是：所述的檢波電路設計利用二極管D1的非線性特性改變反饋系數，輸出電壓V0為零對應于二極管D1的導通狀態，輸出電壓V0不為零對應于D1的截止狀態。5.根據權利要求1所述的一種非觸發引信電磁信號單通道接收機系統...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張桂春，
申請(專利權)人：張桂春，
類型：發明
國別省市：遼寧,21