CN104714207B - 塔康信标模拟器测距应答概率实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种塔康信标模拟器测距应答概率实现方法，利用具有周期性随机分布的m序列，对于N位m序列，每个周期内有(2^N‑1)个伪随机数，且具有离散随机分布特性，将(2^N‑1)个伪随机数的数值大小与应答概率的控制门限相比较，进而控制测距应答脉冲的输出。本发明能够采用软件方式实现，电路简单、调整灵活，应答概率控制精度高，在一定应答概率下，不应答脉冲具有随机分布特性。

Description

塔康信标模拟器测距应答概率实现方法

技术领域

本发明属于塔康系统(Tactical Navigation System)，用于塔康信标模拟器测距应答概率的实现。

背景技术

塔康信标模拟器是检查、测试、校准塔康机载设备的专用设备，可以模拟塔康信标发射的方位信号和距离应答信号，为塔康机载设备提供方位、距离及射频信号电平等定标指示。

塔康信标模拟器接收机载设备发出的测距询问脉冲，经模拟器解调、译码，通过相应时延，经应答概率控制电路，判断是否输出测距应答脉冲。

应答概率是塔康信标模拟器输入的测距询问信号与输出应答次数之比，影响应答概率有两种原因：一是询问信号的强度，二是系统的信号特性，对于塔康信标来说，信号按以下优先顺序输出：主、辅基准脉冲、识别脉冲、平衡脉冲、应答脉冲和随机填充脉冲，也就是说塔康信标模拟器不可能应答机载设备发出的所有测距询问信号，因此应答概率的控制也就成了塔康信标模拟器的重要功能。

塔康信标模拟器测距应答信号输出原理如图1所示。

模拟器接收机载设备发出的测距询问信号，首先进行基带解调、脉冲译码，产生应答概率触发信号，然后通过应答概率控制，最后经相应的时间延迟、脉冲编码及调制，输出L波段测距应答信号。

国外的塔康系统主要用于军事目的，并且塔康信标模拟器属于国外禁运产品，关于测距应答概率的设计方法保密、没有公开；在国内，也没有搜索到关于测距应答概率的论著和设计方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明基于m序列伪随机码提出了塔康信标模拟器应答概率的控制方法，能够采用软件方式实现，电路简单、调整灵活，应答概率控制精度高，在一定应答概率下，不应答脉冲具有随机分布特性。本发明为塔康信标模拟器测距应答概率的设计提供了比较实用、完善、可靠的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

1)设定m序列的位数N及其初值a_N-1a_N-2…a₁a₀，N≥7，初值不全为0；

2)设定测距应答概率P为0～85％；

3)将应答概率P转换为初始门限v0，v0＝round((1-P)·(2^N-1))；

4)设定应答概率比较门限ver＝v0；

5)m序列移位寄存器计数器清零，即计数值k＝0；

6)检测到测距询问脉冲，m序列移位一次；

7)m序列每移位一次，m序列计数器值k递增1；

8)将移位后的m序列值进行二-十进制转换，十进制值为n；

9)应答脉冲的输出及比较门限的更新分两种情况：

a.如果m序列转换为十进制的值n≥ver，判断此时发射应答脉冲是否有效，如有效，则应答脉冲经过编码、延时、调制后输出；如果v0≥ver，并且此时移位后m序列转换为十进制值n＝ver，则比较门限ver递增1，更新比较门限ver；如果此时发射应答脉冲电平无效，则比较门限ver递减1，更新比较门限ver；

b.如果m序列转换为十进制的值n小于ver，返回步骤6)；

10)m序列计数周期的确定：

a.如果m序列计数器值k小于2^N-1，返回步骤6)；

b.如果m序列计数器值k等于2^N-1，说明该m序列已经计数了一个完整周期，返回步骤4)，m序列计数器清零，同时将应答概率比较门限ver恢复到先设定值v0，当检测到测距询问脉冲时，m序列计数器重新计数。

本发明的有益效果是：为塔康信标模拟器测距应答概率的设计提供了一个简便易行、实用方法，而且应答概率的控制精度较高，解决了当前工程实际问题。

关于测距应答概率控制精度：对于N位m序列，每个周期内有(2^N-1)个伪随机数，理论上测距应答概率控制精度为例如，对于7位m序列，在一个m序列周期内，应答概率精度小于1％。

附图说明

图1为模拟器测距应答信号输出原理示意图；

图2为7阶m序列产生原理；

图3为塔康信标模拟器应答概率实现流程。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

塔康信标模拟器应答概率的实现方法特征在于：

1.设定m序列的位数N(N≥7)及其初值a_N-1a_N-2…a₁a₀(初值不能为全0)；

2.设定测距应答概率P(0～85％)；

3.将应答概率P转换为初始门限v0，初始门限为：

v0＝round((1-P)·(2^N-1))，(round为取整运算)；

4.设定应答概率比较门限ver＝v0；

5.m序列移位寄存器计数器清零，即计数值k＝0；

6.检测到测距询问脉冲，m序列移位一次；

7.m序列每移位一次，m序列计数器值k递增1；

8.将移位后的m序列值进行二-十进制转换，十进制值为n；

9.应答脉冲的输出及比较门限的更新分两种情况：

a.如果m序列转换为十进制的值n≥ver，判断此时发射应答脉冲是否有效，如有效，则进行下面两方面操作：

应答脉冲经过编码、延时、调制后输出；

如果v0≥ver，并且此时移位后m序列转换为十进制值n＝ver，则比较门限ver递增1，更新比较门限ver。

如果此时发射应答脉冲电平无效，则比较门限ver递减1，更新比较门限ver。

b.如果m序列转换为十进制的值n小于ver，返回步骤6。

10.m序列计数周期的确定

a.如果m序列计数器值k小于2^N-1，返回第6步；

b.如果m序列计数器值k等于2^N-1，说明该m序列已经计数了一个完整周期，返回第4步，m序列计数器清0，同时将应答概率比较门限ver恢复到先设定值v0，当检测到测距询问脉冲时，m序列计数器重新计数。

本发明的实施例通过对测距应答概率控制过程特性分析，提出了基于m序列伪随机码为基础的塔康信标模拟器测距应答概率的控制方法。

m序列具有周期性的随机分布，对于N位m序列，每个周期内有(2^N-1)个伪随机数，且具有离散随机分布特性，将(2^N-1)个伪随机数的数值大小与应答概率的控制门限相比较，可以控制测距应答脉冲的输出。

步骤一：设定m序列的位数N及其初值

需要注意的是：

为了提高模拟器应答脉冲的随机性，m序列选择7位以上；

例如：设计7位m序列，本原多项式为x⁷+x³+1，也就是说反馈线的连接状态c₇c₆c₅c₄c₃c₂c₁c₀＝10001001。

m序列的初值不能为全0。

例如：m序列的初值可设为：a₆a₅a₄a₃a₂a₁a₀＝1111111。

步骤二：设定应答概率P(0～85％)

步骤三：将应答概率P转换为初始门限v0

初始门限为：v0＝round((1-P)·(2^N-1))，(round为取整运算)。

例如应答概率P＝70％，对于7位m序列初始门限为：

v0＝round((1-0.7)·(2⁷-1))＝4

步骤四：设定应答概率比较门限ver＝v0

步骤五：m序列移位寄存器复位

步骤六：检测到测距询问脉冲，m序列移位一次

检测到测距询问脉冲，m序列移位一次，设N级移位寄存器的初始状态为a_N-₁a_N-2…a₀，经过一次移位后，状态变为a_Na_N-1a_N-2…a₁，可由下式得到寄存器左端输入a_N：

例如，对于7位的m序列寄存器为：a₆a₅a₄a₃a₂a₁a₀＝1111111，移位后成为a₆a₅a₄a₃a₂a₁a₀＝0111111。

步骤七：m序列每移位一次，m序列计数器值k递增1

需要注意的是，首次进行m序列移位时，m序列计数器k＝1。

步骤八：移位后的m序列值进行二-十进制转换

例如：移位后m序列的值为：a₆a₅a₄a₃a₂a₁a₀＝0111111，进行二-十进制转换后的值n＝63。

步骤九：应答脉冲的输出及比较门限的更新

a.如果m序列转换为十进制的值n≥ver，判断此时发射应答脉冲是否有效，如有效，则进行下面两方面操作：

应答脉冲经过编码、延时、调制后输出；

如果v0≥ver，并且此时移位后m序列转换为十进制值n＝ver，则比较门限ver递增1，更新比较门限ver。

如果此时发射应答脉冲电平无效，则比较门限ver递减1，更新比较门限ver。

b.如果m序列转换为十进制的值n小于ver，返回步骤6。

例如，m序列二-十进制转换后的值n＝63大于门限ver＝4，如果此时发射应答脉冲电平有效，则将应答脉冲经过编码、延时、调制后输出。

步骤十：m序列计数周期的确定

a.如果m序列计数器值小于2^N-1，返回第6步；

b.如果m序列计数器值等于2^N-1，说明该m序列已经计数了一个完整周期，返回步骤四，m序列计数器清0，同时将应答概率比较门限ver恢复到原先设定值v0，当检测到测距询问脉冲时，m序列计数器重新计数。

Claims (1)

1.一种塔康信标模拟器测距应答概率实现方法，其特征在于包括下述步骤：

1)设定m序列的位数N及其初值a_N-1a_N-2…a₁a₀，N≥7，初值不全为0；

2)设定测距应答概率P为0～85％；

3)将应答概率P转换为初始门限v0，v0＝round((1-P)·(2^N-1))；

4)设定应答概率比较门限ver＝v0；

5)m序列移位寄存器计数器清零，即计数值k＝0；

6)检测到测距询问脉冲，m序列移位一次；

7)m序列每移位一次，m序列计数器值k递增1；

8)将移位后的m序列值进行二-十进制转换，十进制值为n；

9)应答脉冲的输出及比较门限的更新分两种情况：

a.如果m序列转换为十进制的值n≥ver，判断此时发射应答脉冲是否有效，如有效，则应答脉冲经过编码、延时、调制后输出；如果v0≥ver，并且此时移位后m序列转换为十进制值n＝ver，则比较门限ver递增1，更新比较门限ver；如果此时发射应答脉冲电平无效，则比较门限ver递减1，更新比较门限ver；

b.如果m序列转换为十进制的值n小于ver，返回步骤6)；

10)m序列计数周期的确定：

a.如果m序列计数器值k小于2^N-1，返回步骤6)；

b.如果m序列计数器值k等于2^N-1，说明该m序列已经计数了一个完整周期，返回步骤4)，m序列计数器清零，同时将应答概率比较门限ver恢复到先设定值v0，当检测到测距询问脉冲时，m序列计数器重新计数。