一種新型識(shí)別應(yīng)答器的信號(hào)處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于信號(hào)處理技術(shù)的具體應(yīng)用，尤其涉及一種新型識(shí)別應(yīng)答器的信號(hào)處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]敵我識(shí)別是古今中外戰(zhàn)爭中首先要解決的根本問題之一。戰(zhàn)爭中傳統(tǒng)的敵我識(shí)別主要是依靠人的判斷，通過對敵我服飾、裝備形狀特征、臨時(shí)的某種識(shí)別信標(biāo)、甚至暗號(hào)等的判斷來實(shí)現(xiàn)的。隨著戰(zhàn)爭的發(fā)展和科技的進(jìn)步，敵我識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。敵我識(shí)別系統(tǒng)的作用是在戰(zhàn)爭中正確的自動(dòng)區(qū)分?jǐn)澄夷繕?biāo)。由于缺少有效的敵我識(shí)別系統(tǒng)而造成誤攻擊的事件，已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的一個(gè)突出問題。在海灣戰(zhàn)爭中，多國部隊(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)時(shí)多次錯(cuò)誤攻擊己方或友方目標(biāo)，造成了非常慘重的損失。有關(guān)資料和數(shù)據(jù)表明:海灣戰(zhàn)爭期間，由于敵我識(shí)別不清，誤傷致死的美軍人數(shù)占美軍總死亡人數(shù)的25% ;誤射擊毀的美國坦克、裝甲車輛占被擊毀坦克、裝甲車輛總數(shù)的80%。在伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍雖然采取了一些技術(shù)措施加強(qiáng)敵我識(shí)別系統(tǒng)，如在坦克、飛機(jī)上安裝“電子身份確認(rèn)系統(tǒng)”等，但從實(shí)戰(zhàn)情況看，敵我識(shí)別系統(tǒng)的可靠性、靈敏度并不盡如人意，誤傷和誤射事件仍然屢見不鮮。這一切引起了美國及世界其它國家對現(xiàn)代戰(zhàn)爭中敵我識(shí)別技術(shù)研宄的高度重視。目前敵我識(shí)別技術(shù)已成為世界各國軍事研宄的一個(gè)重要課題。
[0003]隨著現(xiàn)代作戰(zhàn)武器的機(jī)動(dòng)性能和殺傷力的不斷提高，對敵我識(shí)別的準(zhǔn)確性和快速性的要求也越來越高。目前敵我識(shí)別系統(tǒng)中的某些關(guān)鍵技術(shù)尚不成熟，如非協(xié)作式系統(tǒng)中的識(shí)別模型問題、激光協(xié)作式系統(tǒng)中的應(yīng)答瞄準(zhǔn)問題以及應(yīng)答信號(hào)的處理問題等，仍需要進(jìn)一步去研宄和發(fā)展。提高戰(zhàn)場敵我識(shí)別能力，可大大提高對目標(biāo)敵我屬性判別的準(zhǔn)確性，降低誤傷誤射率，提高部隊(duì)作戰(zhàn)效能?；谏鲜霰尘?，該發(fā)明提供了一種具有高精確度、高可靠性、成本低廉以及低功耗的敵我識(shí)別應(yīng)答器信號(hào)處理系統(tǒng)，能有效的提升整個(gè)敵我識(shí)別系統(tǒng)作戰(zhàn)效能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]敵我識(shí)別系統(tǒng)的工作過程為:當(dāng)目標(biāo)被發(fā)射出時(shí)，同時(shí)給出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，此時(shí)詢問器開始工作，在飛行方向上發(fā)射一組經(jīng)過預(yù)先編碼的激光脈沖信號(hào)，作為詢問信號(hào)；如果目標(biāo)在飛行過程中，遇到己方或友方目標(biāo)，則裝備于己方或友方裝備中的應(yīng)答器中的激光探測器將接收到詢問信號(hào)，并通過信號(hào)處理電路確認(rèn)為己方或友方信號(hào)后，通過控制電路控制回波調(diào)制系統(tǒng)，對詢問信號(hào)按照預(yù)先規(guī)定好的編碼格式進(jìn)行調(diào)制，并借助光學(xué)裝置返回；經(jīng)過調(diào)制的激光回波信號(hào)被詢問器中的激光接收器接收，然后通過信號(hào)處理電路加以識(shí)別、判別；若目標(biāo)在飛行過程中，遇到的為敵方目標(biāo)，則詢問器接收不到正確的應(yīng)答信號(hào)，或根本接收不到任何信號(hào)，以此達(dá)到避免對己方或友方誤攻擊的目的。
[0005]針對現(xiàn)有敵我識(shí)別應(yīng)答信號(hào)處理系統(tǒng)精度低相應(yīng)速度慢及噪聲嚴(yán)重的實(shí)際情況，從整個(gè)敵我識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)答器的信號(hào)處理角度入手，結(jié)合具體的硬件和軟件設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種精確度高、可靠性好、成本低廉以及低功耗的敵我識(shí)別應(yīng)答器信號(hào)處理系統(tǒng)，以滿足整個(gè)敵我識(shí)別系統(tǒng)的作戰(zhàn)要求。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)解決方案:
[0007]一種新型識(shí)別應(yīng)答器的信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于，應(yīng)答器信號(hào)處理系統(tǒng)作為整個(gè)敵我識(shí)別系統(tǒng)的重要組成部分可以對來自詢問器發(fā)出的微弱發(fā)熱激光信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理，同時(shí)盡可能抑制無用的部分。該系統(tǒng)包括:光電轉(zhuǎn)換部分、信號(hào)放大部分、濾波部分、自動(dòng)電平增益控制部分、單片機(jī)以及輸出端過壓保護(hù)電路。具體的，首先由光電轉(zhuǎn)換部分將接收到的微弱的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后將轉(zhuǎn)換得到的電信號(hào)輸入系統(tǒng)的放大部分，對信號(hào)進(jìn)行放大，接著對信號(hào)進(jìn)行濾波處理，將目標(biāo)信號(hào)提取出來后，為了防止信號(hào)直接輸入單片機(jī)時(shí)會(huì)因?yàn)槟承┮蛩責(zé)龤纹瑱C(jī)，該系統(tǒng)加入了自動(dòng)電平增益控制電路對信號(hào)進(jìn)行處理，同時(shí)為了防止輸出端電平過大燒毀單片機(jī)，還增加了輸出端過壓保護(hù)電路，最后將信號(hào)輸入單片機(jī)中。所述的光電轉(zhuǎn)換部分的輸出端與信號(hào)放大部分的輸入端連接，信號(hào)放大部分的輸出端與濾波部分的輸入端連接，濾波部分的輸出端接入自動(dòng)電平增益控制部分的輸入端，輸出端過壓保護(hù)電路模塊分別與自動(dòng)電平增益控制部分的輸出端和單片機(jī)的輸入端口連接。
[0008]在該信號(hào)處理系統(tǒng)中，所述的信號(hào)放大部分選定AD795為轉(zhuǎn)換電路所需的運(yùn)算放大器，放大電路采用了較為簡單的反相比例運(yùn)算電路。其電路中的反饋電阻采用可變電阻的形式，放大倍數(shù)因此可調(diào)，即可根據(jù)需要選擇可變電阻的數(shù)值。
[0009]在該信號(hào)處理系統(tǒng)中，濾波部分選定了帶通濾波器作為本系統(tǒng)的濾波硬件電路，帶通濾波器即采用同相輸入接法的二階壓控電壓源帶通濾波器。同時(shí)，在該電路中以TLC2272作為電路選用的運(yùn)算放大器。
[0010]在該信號(hào)處理系統(tǒng)中，所述的自動(dòng)電平增益控制部分主要是利用集成電路SA571進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，將SA571作為擴(kuò)展器和壓縮器使用，當(dāng)為擴(kuò)展器使用時(shí)起到擴(kuò)展輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的作用，作為壓縮器使用時(shí)，起到壓縮輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍的作用。在壓縮器電路中用變化的輸入信號(hào)來控制反饋回路可變增益單元的增益，輸出可以保持較小的變化且不必額外增加放大環(huán)節(jié)，即可以較好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制。
[0011]在該信號(hào)處理系統(tǒng)中，所述的單片機(jī)并不需要實(shí)現(xiàn)特殊的功能，故選用通用型的單片機(jī)AT89C51，在進(jìn)行外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，凡具有輸入/輸出控制的8位寄存器均可作為地址鎖存器，本實(shí)用新型中選用74LS573作為地址鎖存器。
[0012]在該信號(hào)處理系統(tǒng)中，還設(shè)計(jì)有輸出端過壓保護(hù)電路，所述的過壓保護(hù)電路可作為自動(dòng)電平增益控制電路的替補(bǔ)電路。其功能是為了防止輸出端電平過大燒毀單片機(jī)，只是這種電路沒有“自動(dòng)”控制電平的作用，而是將電平控制在所需的范圍之內(nèi)。其主要工作是選擇合適的穩(wěn)壓管來實(shí)現(xiàn)電路要求的功能。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]本實(shí)用新型由光電轉(zhuǎn)換部分、信號(hào)放大部分、濾波部分、自動(dòng)電平增益控制部分、單片機(jī)及輸出端過壓保護(hù)電路幾部分組成；自詢問器發(fā)出的微弱發(fā)熱激光信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后將信號(hào)送入前置放大部分，其輸出的信號(hào)再經(jīng)過濾波和電壓保護(hù)電路之后有效的去除了雜波和經(jīng)過電壓過載保護(hù)的TTL信號(hào)，且信號(hào)的幅值處于單片機(jī)的閾值范圍之內(nèi)，從而保證了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。
[0015]通過模塊化設(shè)計(jì)，對系統(tǒng)中的光電轉(zhuǎn)換部分、信號(hào)放大部、濾波部分、自動(dòng)電平增益控制部分、單片機(jī)及輸出端過壓保護(hù)電路等模塊進(jìn)行逐一的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了各模塊在系統(tǒng)中的特定功能。
[0016]本實(shí)用新型最終實(shí)現(xiàn)了對敵我識(shí)別系統(tǒng)中自詢問器發(fā)出的微弱發(fā)熱激光信號(hào)進(jìn)行處理并完成向單片機(jī)進(jìn)行可靠地信號(hào)輸入，該系統(tǒng)以其可靠的設(shè)計(jì)，強(qiáng)大且快速的處理能力和簡單的結(jié)構(gòu)及低廉的成本實(shí)現(xiàn)了對敵我識(shí)別系統(tǒng)中應(yīng)答信號(hào)的處理功能，有力的提升了敵我識(shí)別系統(tǒng)的使用效能。
【附圖說明】
[0017]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的解釋說明。
[0018]圖1是敵我識(shí)別系統(tǒng)工作原理框圖；
[0019]圖2是敵我識(shí)別應(yīng)答器信號(hào)處理系統(tǒng)框圖；
[0020]圖3是敵我識(shí)別應(yīng)答器信號(hào)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程圖；
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