CN106646495A - 激光引信信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种激光引信信号处理方法，主要针对弹载激光引信提出的信号处理方法，具有很强的应用背景特性，以及独特的功能实现，其具有如下特点：信号处理实现的对象为采用六象限探测机制，并结合运用目标方位识别准则可将目标方位识别精度提高到30°以内，为配用定向起爆战斗部进一步提高引战配合效率提供了前提；采用DSP做信号处理核心单元。运用目标信号识别准则及抗干扰准则达到在复杂背景及干扰条件下实现准确目标识别和精确实时炸点控制。

Description

激光引信信号处理方法
技术领域
本发明属于传感器目标探测技术领域，主要应用于弹载引信，本发明还可应用于包括空面导弹、面空导弹在内的各类型导弹中完成目标识别及起爆控制，实现最佳引战配合。
背景技术
激光技术是60年代发展起来的高技术之一，40多年来激光技术获得了飞速的发展。由于激光具有方向性尖锐，高亮度，单色性、相干性好等一系列优良特性，因此它在武器系统中得到了广泛的应用，激光引信就是其中之一。引信是利用环境信息、目标信息、或按指定信息，在期望时空，对弹药实施起爆控制、点火控制及姿态控制的信息控制系统。目前，激光引信已普遍应用到反坦克导弹、面对空导弹、空对面导弹、空对空导弹、末端弹道修正炮弹、迫击炮弹等精确打击武器及灵巧弹药中。
发明内容
本发明的目的是针对弹载激光引信提出一种信号处理方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种激光引信信号处理方法，该激光引信信号采用六象限探测机制，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在当前采样周期，由DSP从第一象限开始依次采集六个象限的伪随机码信号的幅值信息，并且读取伪随机码的相关值，六个象限的幅值信息组成幅值信息数组，六个象限的相关值组成伪码相关值数组；
步骤2、根据幅值信息数组中的幅值信息判断得到有效强度信号的路数n，每个象限对应一路信号，若n＞2，则目标为大平面干扰目标，取有效强度信号所在象限在伪码相关值数组中的对应相关值，将相关值乘以预先设定的系数得到当前采样周期的相关测距值，进入步骤3；
若n≤2，则有效强度信号所在象限在伪码相关值数组中的对应相关值，若有至少一路有效强度信号的相关值超过设定的阈值，则进入步骤4，否则，等待下一个采样周期到来后，返回步骤1；
步骤3、判断当前采样周期的相关测距值是否满足定距要求，若满足，则输出起爆信号，否则，等待下一个采样周期到来后，返回步骤1；
步骤4、将超过设定的阈值的有效强度信号的相关值乘以预先设定的系数得到当前有效强度信号所在象限在当前采样周期的相关测距值，将其与相同象限在上一采样周期的相关测距值相比较，若发生跳变，则进入步骤5，若未发生跳变，则进入步骤3；
步骤5、当前目标为雷达目标，继续对雷达的方位进行判断，确定雷达的位置，判断当前采样周期的相关测距值是否满足定距要求，若满足，则输出方位起爆信号，否则，等待下一个采样周期到来后，返回步骤1。
优选地，求取伪随机码的高电平信号的均值得到步骤1中所述幅值信息。
优选地，在所述步骤5中，通过设置某一字节8位地址空间中的任意6位地址空间来表示雷达的方位信息，任意6位地址空间中的每一位地址空间对应一个象限。
优选地，在所述任意6位地址空间中，将有效强度信号所在象限对应的地址空间的值设为1，将其他地址空间的值设为0。
本发明主要针对弹载激光引信提出的信号处理方法，具有很强的应用背景特性，以及独特的功能实现，其具有如下特点：
(1)信号处理实现的对象为采用六象限探测机制，并结合运用目标方位识别准则可将目标方位识别精度提高到30°以内，为配用定向起爆战斗部进一步提高引战配合效率提供了前提；
(2)采用DSP做信号处理核心单元。运用目标信号识别准则及抗干扰准则达到在复杂背景及干扰条件下实现准确目标识别和精确实时炸点控制。
附图说明
图1为实施例所采用的DSP信号处理系统总体框架示意图；
图2为实施例中的主程序的流程图；
图3为实施例中的中断处理程序的流程图；
图4为实施例中的目标方位识别子程序流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明提供的一种激光引信信号处理方法的硬件可以采用如图1所示的DSP信号处理系统，信号要送到DSP芯片进行处理，必须经过预处理，以满足DSP芯片的要求。
DSP信号处理系统上运行的信号处理软件采用主程序与中断程序相结合的方式来实现。主程序主要是完成芯片的初始化工作，中断程序主要是完成对采集的目标信号的处理，并依据一定的目标信号识别准则和方位识别准则完成对目标的识别和方位的判别，同时输出起爆控制等控制信号。
主程序主要完成DSP芯片的初始化，它对芯片进行基本的设置，使其按要求的功能进行工作，其流程图如图2所示。
中断处理程序主要是依据六象限回波信号的幅值和相关性信息及目标信号识别准则和方位识别准则，在DSP信号处理器中完成对雷达目标的识别、定距和方位判别。
结合图3，其流程包括如下步骤：
步骤1、在当前采样周期，由DSP从第一象限开始依次采集六个象限的伪随机码信号的幅值信息，并且读取伪随机码的相关值，六个象限的幅值信息组成幅值信息数组，六个象限的相关值组成伪码相关值数组。
由于伪随机码信号是由0和1构成的，即发射信号的幅值信息有低电平和高电平，而判断伪随机码信号幅值变化特征主要根据其高电平的读取特征来判别，因而需要把读取的低电平信号去除，然后求读取的高电平信号的均值。这里读取的伪随机码相关值也只是一个与距离值成正比的数值，还需要乘以一个系数才能得到测距值。
步骤2、根据幅值信息数组中的幅值信息判断得到有效强度信号的路数n，每个象限对应一路信号，若n＞2，则目标为大平面干扰目标，取有效强度信号所在象限在伪码相关值数组中的对应相关值，将相关值乘以预先设定的系数得到当前采样周期的相关测距值，进入步骤3。由于雷达尺寸有限，按照光学系统的设计最多只有两路激光能同时照射在雷达表面，因而当n＞2时，目标肯定为其它大平面干扰目标。
若n≤2，则有效强度信号所在象限在伪码相关值数组中的对应相关值，若有至少一路有效强度信号的相关值超过设定的阈值，则进入步骤4，否则，等待下一个采样周期到来后，返回步骤1。
雷达目标回波信号与本地码信号相关，而树木等反射回波信号与本地码信号的相关度很小。若为雷达目标信号，则至少有一路回波信号与相应的本地码信号相关，否则一定不是雷达目标。
步骤3、判断当前采样周期的相关测距值是否满足定距要求，若满足，则输出起爆信号，否则，等待下一个采样周期到来后，返回步骤1；
步骤4、将超过设定的阈值的有效强度信号的相关值乘以预先设定的系数得到当前有效强度信号所在象限在当前采样周期的相关测距值，将其与相同象限在上一采样周期的相关测距值相比较，若发生跳变，则进入步骤5，若未发生跳变，则进入步骤3；
当回波强信号与相应本地码相关时还需进一步判别雷达边缘信号的反射特征，即是否有距离跳变。当有距离跳变，且满足雷达边缘信号幅度特征时，可以判断此目标为雷达目标。
步骤5、当前目标为雷达目标，继续对雷达的方位进行判断，确定雷达的位置，判断当前采样周期的相关测距值是否满足定距要求，若满足，则输出方位起爆信号，否则，等待下一个采样周期到来后，返回步骤1。
对于雷达目标和非雷达目标，都应根据各自的测距要求和脱靶量要求，输出相应的起爆信号。若为雷达目标，则应继续对雷达的方位进行判断，确定雷达的位置，输出相应的方位起爆信号；若回波强信号与本地码信号相关，但前后两次探测没有距离跳变，则应根据一定的测距高度输出起爆信号；若回波强信号与本地码信号不相关，则应返回中断程序入口，进行下一次探测。
对雷达的方位进行判断的流程参见图4，因为只有一路或者两路为强信号时才可能需要判断方位。通过设置某一字节8位地址空间中的后6位为方位信息，并初始化为a7a6a5a4a3a2a1a0＝00000000，若获得强信号路号为i，则对应标志位赋值ai＝1。如若第2和第3路为强信号，则a7a6a5a4a3a2a1a0＝00000110，因而通过地址控制，输出该值给方向控制电路即可达到自适应方位起爆。

Claims (4)

1.一种激光引信信号处理方法，该激光引信信号采用六象限探测机制，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在当前采样周期，由DSP从第一象限开始依次采集六个象限的伪随机码信号的幅值信息，并且读取伪随机码的相关值，六个象限的幅值信息组成幅值信息数组，六个象限的相关值组成伪码相关值数组；
步骤2、根据幅值信息数组中的幅值信息判断得到有效强度信号的路数n，每个象限对应一路信号，若n＞2，则目标为大平面干扰目标，取有效强度信号所在象限在伪码相关值数组中的对应相关值，将相关值乘以预先设定的系数得到当前采样周期的相关测距值，进入步骤3；
若n≤2，则有效强度信号所在象限在伪码相关值数组中的对应相关值，若有至少一路有效强度信号的相关值超过设定的阈值，则进入步骤4，否则，等待下一个采样周期到来后，返回步骤1；
步骤3、判断当前采样周期的相关测距值是否满足定距要求，若满足，则输出起爆信号，否则，等待下一个采样周期到来后，返回步骤1；
步骤4、将超过设定的阈值的有效强度信号的相关值乘以预先设定的系数得到当前有效强度信号所在象限在当前采样周期的相关测距值，将其与相同象限在上一采样周期的相关测距值相比较，若发生跳变，则进入步骤5，若未发生跳变，则进入步骤3；
步骤5、当前目标为雷达目标，继续对雷达的方位进行判断，确定雷达的位置，判断当前采样周期的相关测距值是否满足定距要求，若满足，则输出方位起爆信号，否则，等待下一个采样周期到来后，返回步骤1。
2.如权利要求1所述的一种激光引信信号处理方法，其特征在于，求取伪随机码的高电平信号的均值得到步骤1中所述幅值信息。
3.如权利要求1所述的一种激光引信信号处理方法，其特征在于，在所述步骤5中，通过设置某一字节8位地址空间中的任意6位地址空间来表示雷达的方位信息，任意6位地址空间中的每一位地址空间对应一个象限。
4.如权利要求3所述的一种激光引信信号处理方法，其特征在于，在所述任意6位地址空间中，将有效强度信号所在象限对应的地址空间的值设为1，将其他地址空间的值设为0。
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