CN201364384Y - 捷变频自适应雷达频率控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种捷变频自适应雷达频率控制装置；其特征是包括一单片机，所述单片机的输入端连接自适应侦查电路，其输出端通过数字本振电路送入探频支路，该探频支路的输出送入单片机的EX1端，该单片机的EX2端连接数字本振电路的反馈信号。该捷变频自适应雷达频率控制装置大大压缩了硬件的数量，尤其是模拟硬件的数量，使电路从原理实现和测试都变得十分简单，且提高了可靠性。较好地实现非相参捷变频自适应雷达的频率控制，使雷达的可靠性及稳定性得以大幅度提高。

Description

捷变频自适应雷达频率控制装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种采用置频等待、数字本振及微处理机技术实现非相参捷变频自适应雷达频率控制装置。

背景技术

非相参捷变频自适应雷达具有较大的威力。在该技术体制的雷达中，最关键的技术是频率跟踪及频率控制。早期的捷变频自适应雷达，基本上采用“冷、热跟”频率跟踪方式。所谓“冷跟”是捷变频磁控管不发射时(冷态)对其腔体谐振频率进行跟踪，即在接收逆程，对VCO加一扫频电压，通过探频通路将VCO探频输出注入磁控管，当探频频率与磁控管的冷腔谐振频率一致时，产生吸收峰；随后，即停止扫频，再加一偏频信号并鉴相处理后对磁控管的冷腔谐振频率进行跟踪。这一方式可实现对磁控管冷腔谐振频率的跟踪，但因控制电路受元器件等多方面的限制，分离件多，集成度不高，造成频率控制系统的可靠性及稳定性均不够理想。

发明内容

针对已有技术的不足，本实用新型提供一种捷变频自适应雷达频率控制装置。

以下详细介绍本实用新型，一种捷变频自适应雷达频率控制装置；包括一单片机，所述单片机的输入端连接自适应侦查电路，其输出端通过数字本振电路送入探频支路，该探频支路的输出送入单片机的EX1端，该单片机的EX2端连接数字本振电路的反馈信号。

优化的，所述探频支路包括接收数字本振电路输出信号的PIN开关电路，该PIN开关电路连接磁控管，该磁控管连接定向耦合器，该定向耦合器连接微波控制器，该微波控制器的输出送入单片机的EX1端。

优化的，所述自适应侦查电路包括接收视频信号的积分电路，该积分电路经过数模转换电路输入单片机；该单片机经过视频开关连接并控制积分电路；所述单片机还直接连接并控制数模转换电路。

本实用新型的优点是该捷变频自适应雷达频率控制装置大大压缩了硬件的数量，尤其是模拟硬件的数量，使电路从原理实现和测试都变得十分简单，且提高了可靠性。较好地实现非相参捷变频自适应雷达的频率控制，使雷达的可靠性及稳定性得以大幅度提高。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图；

图2是本实用新型自适应侦查电路的电路原理图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步披露。

实施例1：

请参照附图1一种捷变频自适应雷达频率控制装置；包括一单片机1，所述单片机1的输入端连接自适应侦查电路2，其输出端通过数字本振电路3送入探频支路4，该探频支路4的输出送入单片机1的EX1端，该单片机1的EX2端连接数字本振电路3的反馈信号。单片机采用八位单片机，主频可达到40MHz，指令与8051完全兼容。外围接口电路由8255、8254等芯片组成。8255用于输入输出扩展，8254用于产生整个雷达的时钟基准信号。单片机采用了两个外部中断及串行通信中断。一个外部中断处理由数字本振送入的VCO控制权移交脉冲信号；另一个处理由探频支路送来的吸收峰信号；串行通信中断接收由雷达主机送来的各种指令，使频率控制系统能以多种方式工作。单片机系统通过串行通信RS-232接口，接收由雷达主机送来的工作方式指令信号。单片机系统根据所预定的通讯规约，对接收到的指令进行判别后，跳转到相应的处理程序，产生各种工作方式下所需要的触发脉冲，及时、准确地实现捷变频雷达的频率控制。雷达要完成频率捷变，实现频率自动跟踪，首先要做到准确置频。本装置根据各种捷变功能的要求，产生各种工作方式时所需要的置频码，然后将此码由单片机系统控制送至数字本振，以完成捷变置频。

等概率方式时所需的随机码，是根据M序列码的原理，在RAM中开辟了32位移位寄存器，用软件的方式实现。

每一逆程都产生一个新的随机码，取出其中的八位作为等概率工作方式时的置频码。

探频支路4包括接收数字本振电路输出信号的PIN开关电路41，该PIN开关电路41连接磁控管42，该磁控管42连接定向耦合器43，该定向耦合器43连接微波控制器44，该微波控制器44的输出送入单片机的EX1端。预置一电压使VCO输出一振荡频率，将该信号注入磁控管42。当磁控管42的冷腔谐振频率与VCO的输出频率相等时产生吸收峰，将此吸收峰处理后，作为捷变频工作状态时的触发脉冲。数字本振电路3产生的探频信号，通过PIN开关41注入磁控管42，检测器输出一吸收峰。将吸收峰进行放大、整形等处理后，作为捷变频工作状态时的触发脉冲，形成整机的信号基准。吸收峰产生后，单片机1立即切断探频支路并触发发射机进行发射。

请参阅附图2，自适应侦查电路2包括接收视频信号的积分电路21，该积分电路21经过数模转换电路22输入单片机1；该单片机1经过视频开关23连接并控制积分电路21；所述单片机1还直接连接并控制数模转换电路22。自适应侦查电路2其转换速度为1.36μS，分辨率为8位。该自适应侦查电路2采用读写模式，通过接口芯片8255将数据直接读入CPU总线。自适应侦察电路2的功能是对雷达逆程时的接收信号进行频谱分析。将整个带宽范围分为若干个频率范围，分析各频率范围的频谱强度。具体做法是将逆程期间各频率范围所接收到的雷达信号，经积分电路积分21成该频率范围内的频谱强度，经数模转换电路22转换后由CPU读入。CPU在各频率范围的积分值中比较出频谱强度最小的频率范围(以频点表示)，再减去中频所对应的码值后进行发射频点置频；置频稳定后，打开探频支路4中的PIN开关41进行探频，所产生的吸收峰经放大整形处理后作为触发脉冲，使发射机以干扰最小的发射频率进行发射，实现自适应频率捷变功能。自适应侦察结束后找到干扰最小的接收频率范围，该频率范围由接收频点码表示。该接收频点码减去中频所对应的码值后进行发射频点置频。由于VCO的非线性，中频所对应的码值不是一个常数，故采用了制表、查表的方法。当开始进入自适应工作方式时，首先以点频扫频的方式，从低端到高端读进由数字本振送入的各频点所对应的接收码值，制成表格存入到RAM中。自适应侦察时，CPU读取各频率范围的积分值，每一频率范围的积分值被读入后，即对积分器进行放电，再进行下一个频率范围的积分。置频时，从RAM所存贮的表格中，找出相应的发射频点送至数字本振进行置频。

数字本振电路3的核心部件是频率数字转换器，其功能是测量瞬时频率，将模拟的瞬时频率变换为并行的数字码。其基本原理是用一个微波鉴相器比较输入信号延迟和未延迟样品之间的相位差，这个相位差就代表了被测信号的频率。采用多路鉴相器并列应用技术将该相位差进行处理后，产生一组代表频率的并行码。鉴相器路数的多少，决定了并行码的位数，从而决定了系统的频率测量精度。

雷达发射瞬间，从定向耦合器43中少许发射功率给本频率控制装置进行频率跟踪。频率跟踪精确与否，是雷达捷变频功能实现的关键。基于瞬时测频技术的数字本振电路3，可较好地实现此项功能。数字本振电路3的工作过程可分为制表过程和引导过程。无射频输入时为制表过程。用计数器产生一自然二进制码，经D/A转换成模拟电压控制VCO，VCO输出一相应频率的本振信号。该本振信号经功分器、隔离器、PIN开关等器件耦合部分能量送到频率数字转换器，频率数字转换器将其转换成并行数字码。用该数字码作为地址打开存储器，存入计数器产生的、控制VCO频率的自然二进制码。该过程也可称为自校过程，即在此过程中，可消除由于VCO的非线性和温漂而引起的频率偏差。有射频输入时为引导过程。射频信号从输入端输入，通过合路器加到频率数字转换器，将频率数字转换器的输出码加上代表中频值的码作为存储器的地址，读出该地址单元的内容，经D/A变换后控制VCO输出比输入射频高一个中频的本振频率，实现频率的自动跟踪。

为满足频率捷变的需要，在接收逆程刚开始时，数字本振电路3内部先自校几个周期，再由时序控制器向雷达的频率控制系统发出一信息，将D/A转换器和VCO振荡器的控制权交给单片机系统控制，以进行雷达的发射置频。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1、一种捷变频自适应雷达频率控制装置；其特征是包括一单片机，所述单片机的输入端连接自适应侦查电路，其输出端通过数字本振电路送入探频支路，该探频支路的输出送入单片机的EX1端，该单片机的EX2端连接数字本振电路的反馈信号。

2、根据权利要求1所述的捷变频自适应雷达频率控制装置，其特征是所述探频支路包括接收数字本振电路输出信号的PIN开关电路，该PIN开关电路连接磁控管，该磁控管连接定向耦合器，该定向耦合器连接微波控制器，该微波控制器的输出送入单片机的EX1端。

3、根据权利要求1或2所述的捷变频自适应雷达频率控制装置，其特征是所述自适应侦查电路包括接收视频信号的积分电路，该积分电路经过数模转换电路输入单片机；该单片机经过视频开关连接并控制积分电路；所述单片机还直接连接并控制数模转换电路。

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