CN104111442B - 一种克服测向特性曲线零点偏移的正交相关测向电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种克服测向特性曲线零点偏移的正交相关测向电路，左半波束输入端、右半波束输入端、乘法器和积分平均器，所述的乘法器和积分平均器连接，还包括转接器组和转接控制信号发生器，所述的左半波束输入端、右半波束输入端分别连接转接器组，所述的转接器组与乘法器，所述的转接控制信号发生器与转接器组连接；左半波束和右半波束分别通过左半波束输入端、右半波束输入端输入转接器组，转接器组根据转接控制信号发生器输出的转接控制信号对两路半波束进行定期转接处理，并将处理后的信号依次输入乘法器和积分平均器，积分平均器输出测向信号。与现有技术相比，本发明具有结构简单、便于实现且效果明显等优点。

Description

一种克服测向特性曲线零点偏移的正交相关测向电路
技术领域
本发明涉及一种正交测向电路，尤其是涉及一种克服测向特性曲线零点偏移的正交相关测向电路。
背景技术
在声纳装备噪声测向系统实现对目标自动跟踪时，通常采用正交相关测向电路。正交相关测向电路在理论上分析有较高的测向精度，它能获得精确的目标方位值，但前提是要求其测向特性曲线在零点附近有较高陡度。
目前在实际电路中，有二个因素会影响其测向特性。一是二路半波束信号在二个通路处理过程中存在幅度和相移的不恒定性，二路相移的不恒定会使测向特性曲线的“过零点”发生偏移，如图1所示，这就直接影响了测向精度。二是二路半波束信号由于目标距离不同而引起较大范围的强弱变化。在加到正交相关测向电路两输入端半波束信号较大时，测向特性曲线有较高的陡度。而信号较弱时，测向特性曲线陡度变小。如图2所示。所以在目标信号较弱时，测向精度也会降低。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、便于实现且效果明显的克服测向特性曲线零点偏移的正交相关测向电路。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种克服测向特性曲线零点偏移的正交相关测向电路，包括左半波束输入端、右半波束输入端、乘法器和积分平均器，所述的乘法器和积分平均器连接，还包括转接器组和转接控制信号发生器，所述的左半波束输入端、右半波束输入端分别连接转接器组，所述的转接器组与乘法器连接，所述的转接控制信号发生器与转接器组连接；
左半波束和右半波束分别通过左半波束输入端、右半波束输入端输入转接器组，转接器组根据转接控制信号发生器输出的转接控制信号对两路半波束进行定期转接处理，并将处理后的信号依次输入乘法器和积分平均器，积分平均器输出测向信号。
所述的转接器组包括信号转接器、90°移相器和相位转接器，所述的信号转接器分别连接90°移相器和相位转接器，所述的90°移相器和相位转接器均与乘法器连接；信号转接器根据转接控制信号将两路半波束定期交替地传输给90°移相器和相位转接器。
所述的相位转接器根据转接控制信号对输入的信号进行倒相处理。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、电路简易，便于实现：本发明采用的单个电路均是通用成熟电路，易于具体实现。
二、实际效果明显：由于本发明转接器组的存在，双通路中出现的相移不恒定性所产生的Δα不断正负交替，经积分平均器长时间平均(平均时间>>转接周期)使Δα近似为零，从而克服了正交相关测向电路特性曲线过零点偏移对测向精度的影响。
附图说明
图1为半波束信号双通路相移不稳定时的测向特性曲线；
图2为两路半波信号强弱差距大时的测向特性曲线；
图3为本发明的结构示意图；
图4为本发明一个通路上产生附加移相Δφ时的示意图；
图5为本发明另一个通路上产生附加移相Δφ时的示意图；
图6为本发明的测向特性曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图3所示，一种克服测向特性曲线零点偏移的正交相关测向电路，包括左半波束输入端、右半波束输入端、乘法器4和积分平均器5，所述的乘法器4和积分平均器5连接，还包括转接器组和转接控制信号发生器，所述的左半波束输入端、右半波束输入端分别连接转接器组，所述的转接器组与乘法器连接，所述的转接控制信号发生器与转接器组连接；左半波束U1和右半波束U2分别通过左半波束输入端、右半波束输入端输入转接器组，转接器组根据转接控制信号发生器输出的转接控制信号对两路半波束进行定期转接处理，并将处理后的信号依次输入乘法器4和积分平均器5，积分平均器5进行信号积分平均处理后输出测向信号。
信号的转接由转接控制信号控制，每交替一次的时间称为转接周期。经这样转接后，正交相关测向电路的二路输入左、右半波束信号周期地交替接入，每次持续时间为半个转接周期。
所述的转接器组包括信号转接器1、90°移相器2和相位转接器3，所述的信号转接器1分别连接90°移相器2和相位转接器3，所述的90°移相器2和相位转接器3均与乘法器4连接。信号转接器1根据转接控制信号将两路半波束U1、U2定期交替地传输给90°移相器和相位转接器。
所述的相位转接器3与信号转接器1同步地将二路半波束信号U2、U1接入乘法器，并在转接后半周期接入U1时，根据转接控制信号将信号倒相。
本发明的工作原理说明如下：
测向特性曲线过零点的偏移是由于两个通路中具有不恒定的相位特性，这相当于在某一通路中出现了附加相移Δφ。比如说在一个通路中出现了附加相移Δφ，这会引起测向特性曲线过零点右移，从而出现测向误差Δα。如果在另一通路中出现了附加相移Δφ，那么会相应引起测向特性曲线过零点左移，从而出现测向误差–Δα。
如果交替地将附加移相Δφ定期同步地加到两个通路上，如图4、图5所示。那就相当于测向特性曲线过零点在定期交替地移动，这样从时间上平均获得的是过零点不变的测向特性曲，从而克服了二个信号处理通路上相位特性不一致所产生测向特性曲线的过零点偏移。
现在，在双通路电路中加入转接器组，即可实现将附加相移Δφ交替地接入二个通路上。如果Δφ出现在U1通路中，转接的前半周期，U1经信号转接器1被接到90°移相器2，U2被接到相位转接器3，并经相位转接器直接加到乘法器4。这时，积分平均器5输出测向特性曲线偏移角Δα。其测向特性曲线右移如图6曲线(1)所示。在转接的后半周期，U2经信号转接器加到90°移相器，而U1(包括附加移相Δφ)经信号转接器加到相位转接器。如果相位转接器与前半周期一样U1不被倒相，则这时的测向特性曲线如图6曲线(2)所示。是一条过零点左移与横轴对称的反向曲线。为得到如图6所示正向曲线(3)，这时只要在相位转接器中将信号U1进行倒相即可。
由于转接器组的存在，双通路中出现的相移不恒定性所产生的Δα不断正负交替，经积分平均器长时间平均(平均时间>>转接周期)使Δα近似为零。从而克服了过零点偏移对测向精度的影响。
本实施例中采用的信号转接器1、90°移相器2和相位转接器3均为通用成熟电路，易于具体实现。

Claims (3)

1.一种克服测向特性曲线零点偏移的正交相关测向电路，包括左半波束输入端、右半波束输入端、乘法器和积分平均器，所述的乘法器和积分平均器连接，其特征在于，还包括转接器组和转接控制信号发生器，所述的左半波束输入端、右半波束输入端分别连接转接器组，所述的转接器组与乘法器连接，所述的转接控制信号发生器与转接器组连接；
左半波束和右半波束分别通过左半波束输入端、右半波束输入端输入转接器组，转接器组根据转接控制信号发生器输出的转接控制信号对两路半波束进行定期转接处理，并将处理后的信号依次输入乘法器和积分平均器，积分平均器输出测向信号，双通路中出现的相移不恒定性所产生的测向误差不断正负交替，经积分平均器长时间平均使测向误差近似为零。
2.根据权利要求1所述的一种克服测向特性曲线零点偏移的正交相关测向电路，其特征在于，所述的转接器组包括信号转接器、90°移相器和相位转接器，所述的信号转接器分别连接90°移相器和相位转接器，所述的90°移相器和相位转接器均与乘法器连接；信号转接器根据转接控制信号将两路半波束定期交替地传输给90°移相器和相位转接器。
3.根据权利要求2所述的一种克服测向特性曲线零点偏移的正交相关测向电路，其特征在于，所述的相位转接器根据转接控制信号对输入的信号进行倒相处理。
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