一種數字跟蹤測距模塊的設計與實(shí)現

1 該模塊的理論設計
一般雷達數字跟蹤是通過(guò)時(shí)間鑒別器鑒別出回波信號與跟蹤脈沖之間的遲延時(shí)間差，然后利用時(shí)鐘脈沖對這個(gè)時(shí)間差進(jìn)行計數，作為距離誤差反饋至跟蹤處理單元，其本質(zhì)上是把模擬系統輸出量進(jìn)行數字變換，即在模擬量的基礎上變換的，實(shí)質(zhì)上還是模擬量(如圖1所示)。變換之間又有不可避免的系統誤差存在，例如要對跟蹤脈沖計時(shí)計數，而計時(shí)計數的起始時(shí)間必須要和雷達發(fā)射脈沖同步，要做到完全同步是很難的，這之間的誤差在所難免。又如某型雷達時(shí)間鑒別器中回波信號與跟蹤脈沖之間的時(shí)間差要轉化為帶有極性的電壓(存在誤差)，然后又要將此電壓轉化為距離計數器的計數脈沖(也存在誤差)，使距離計數器做加或減計數，實(shí)現對目標的距離跟蹤。

該模塊只需知道目標回波的二進(jìn)制距離數值，然后與跟蹤脈沖的二進(jìn)制數值進(jìn)行比較，形成距離誤差作為反饋至距離產(chǎn)生器進(jìn)行跟蹤處理即可，不需要對跟蹤脈沖進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的時(shí)間測量，也不必對回波信號和跟蹤脈沖間的時(shí)間差進(jìn)行比較，簡(jiǎn)化了電路構成、減少了系統誤差。在雷達全程探測完畢時(shí)，由計數停止脈沖將控制距離計數器和鎖存器清零。計數停止脈沖可以由下一個(gè)發(fā)射脈沖的前沿產(chǎn)生，也可由火控計算機提供。圖2是利用以上理論而設計的該跟蹤測距模塊的數據流程圖，該模塊利用數字技術(shù)可以實(shí)現距離數據的自動(dòng)跟蹤。把目標的時(shí)延變成數字量，最基本的辦法就是利用計數器，并加以適當的控制。當雷達發(fā)射脈沖信號時(shí)，就觸發(fā)T觸發(fā)器，這樣同時(shí)啟動(dòng)了計數器工作，一旦確定接收到了目標回波，就再一次觸發(fā)T觸發(fā)器使其停止計數器計數，這樣就在回波到達的時(shí)刻讀出計數器輸出的數據，即得到目標距離數據，通過(guò)與手動(dòng)測距計數器輸出的數值進(jìn)行比較，就得到距離誤差值，送至控制器進(jìn)行跟蹤處理。手動(dòng)與自動(dòng)跟蹤測距的轉換是通過(guò)一個(gè)與門(mén)進(jìn)行切換的。很明顯，該模塊的控制器和跟蹤脈沖產(chǎn)生器已經(jīng)不是圖1所示意義上的控制器和跟蹤脈沖產(chǎn)生器。這時(shí)的控制器和跟蹤脈沖產(chǎn)生器已經(jīng)融合在一起(在此仍用傳統的三部分來(lái)區分整個(gè)跟蹤測距模塊，但意義有所不同)。該模塊的優(yōu)點(diǎn)就是結構簡(jiǎn)單、易于理解且通用性比較強。不僅可以用在雷達整個(gè)跟蹤系統當中，也可以用在通用雷達訓練器的目標回波產(chǎn)生器和跟蹤測距訓練器上。