專利名稱：捷變頻自適應(yīng)雷達頻率控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種采用置頻等待、數(shù)字本振及微處理機技術(shù)實現(xiàn)非相參捷 變頻自適應(yīng)雷達頻率控制裝置。
背景技術(shù)：
非相參捷變頻自適應(yīng)雷達具有較大的威力。在該技術(shù)體制的雷達中，最關(guān)鍵的技 術(shù)是頻率跟蹤及頻率控制。早期的捷變頻自適應(yīng)雷達，基本上采用"冷、熱跟"頻率 跟蹤方式。所謂"冷跟"是捷變頻磁控管不發(fā)射時(冷態(tài))對其腔體諧振頻率進行跟蹤，即在接收逆程，對vco加一掃頻電壓，通過探頻通路將vco探頻輸出注入磁控管，當探頻頻率與磁控管的冷腔諧振頻率一致時，產(chǎn)生吸收峰；隨后，即停止掃頻，再加一偏頻信號并鑒相處理后對磁控管的冷腔諧振頻率進行跟蹤。這一方式可實現(xiàn)對磁控 管冷腔諧振頻率的跟蹤，但因控制電路受元器件等多方面的限制，分離件多，集成度 不高，造成頻率控制系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性均不夠理想。發(fā)明內(nèi)容針對已有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種捷變頻自適應(yīng)雷達頻率控制裝置。以下詳細介紹本實用新型， 一種捷變頻自適應(yīng)雷達頻率控制裝置;包括一單片機， 所述單片機的輸入端連接自適應(yīng)偵査電路，其輸出端通過數(shù)字本振電路送入探頻支 路，該探頻支路的輸出送入單片機的EX1端，該單片機的EX2端連接數(shù)字本振電路的 反饋信號。優(yōu)化的，所述探頻支路包括接收數(shù)字本振電路輸出信號的PIN開關(guān)電路，該PIN 開關(guān)電路連接磁控管，該磁控管連接定向耦合器，該定向耦合器連接微波控制器，該 微波控制器的輸出送入單片機的EX1端。優(yōu)化的，所述自適應(yīng)偵査電路包括接收視頻信號的積分電路，該積分電路經(jīng)過數(shù) 模轉(zhuǎn)換電路輸入單片機；該單片機經(jīng)過視頻開關(guān)連接并控制積分電路；所述單片機還 直接連接并控制數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。本實用新型的優(yōu)點是該捷變頻自適應(yīng)雷達頻率控制裝置大大壓縮了硬件的數(shù)量， 尤其是模擬硬件的數(shù)量，使電路從原理實現(xiàn)和測試都變得十分簡單，且提高了可靠性。較好地實現(xiàn)非相參捷變頻自適應(yīng)雷達的頻率控制，使雷達的可靠性及穩(wěn)定性得以大幅 度提高。


圖1是本實用新型的電路原理圖；圖2是本實用新型自適應(yīng)偵査電路的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進一步披露。 實施例l.-請參照附圖l一種捷變頻自適應(yīng)雷達頻率控制裝置；包括一單片機l，所述單片 機1的輸入端連接自適應(yīng)偵査電路2，其輸出端通過數(shù)字本振電路3送入探頻支路4， 該探頻支路4的輸出送入單片機1的EX1端，該單片機1的EX2端連接數(shù)字本振電路 3的反饋信號。單片機采用八位單片機，主頻可達到40MHz，指令與8051完全兼容。 外圍接口電路由8255、 8254等芯片組成。8255用于輸入輸出擴展，8254用于產(chǎn)生整 個雷達的時鐘基準信號。單片機采用了兩個外部中斷及串行通信中斷。 一個外部中斷 處理由數(shù)字本振送入的VCO控制權(quán)移交脈沖信號；另一個處理由探頻支路送來的吸收 峰信號；串行通信中斷接收由雷達主機送來的各種指令，使頻率控制系統(tǒng)能以多種方 式工作。單片機系統(tǒng)通過串行通信RS-232接口，接收由雷達主機送來的工作方式指 令信號。單片機系統(tǒng)根據(jù)所預(yù)定的通訊規(guī)約，對接收到的指令進行判別后，跳轉(zhuǎn)到相 應(yīng)的處理程序，產(chǎn)生各種工作方式下所需要的觸發(fā)脈沖，及時、準確地實現(xiàn)捷變頻雷 達的頻率控制。雷達要完成頻率捷變，實現(xiàn)頻率自動跟蹤，首先要做到準確置頻。本 裝置根據(jù)各種捷變功能的要求，產(chǎn)生各種工作方式時所需要的置頻碼，然后將此碼由單片機系統(tǒng)控制送至數(shù)字本振，以完成捷變置頻。等概率方式時所需的隨機碼，是根據(jù)M序列碼的原理，在RAM中開辟了32位移位寄存器，用軟件的方式實現(xiàn)。每一逆程都產(chǎn)生一個新的隨機碼，取出其中的八位作為等概率工作方式時的置 頻碼。探頻支路4包括接收數(shù)字本振電路輸出信號的PIN開關(guān)電路41,該PIN開關(guān)電 路41連接磁控管42，該磁控管42連接定向耦合器43，該定向耦合器43連接微波控 制器44，該微波控制器44的輸出送入單片機的EX1端。預(yù)置一電壓使VCO輸出一振 蕩頻率，將該信號注入磁控管42。當磁控管42的冷腔諧振頻率與VCO的輸出頻率相 等時產(chǎn)生吸收峰，將此吸收峰處理后，作為捷變頻工作狀態(tài)時的觸發(fā)脈沖。數(shù)字本振 電路3產(chǎn)生的探頻信號，通過PIN開關(guān)41注入磁控管42，檢測器輸出一吸收峰。將 吸收峰進行放大、整形等處理后，作為捷變頻工作狀態(tài)時的觸發(fā)脈沖，形成整機的信 號基準。吸收峰產(chǎn)生后，單片機l立即切斷探頻支路并觸發(fā)發(fā)射機進行發(fā)射。請參閱附圖2，自適應(yīng)偵查電路2包括接收視頻信號的積分電路21，該積分電路 21經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路22輸入單片機1;該單片機1經(jīng)過視頻開關(guān)23連接并控制積分 電路21;所述單片機1還直接連接并控制數(shù)模轉(zhuǎn)換電路22。自適應(yīng)偵查電路2其轉(zhuǎn) 換速度為1.36uS,分辨率為8位。該自適應(yīng)偵查電路2采用讀寫模式，通過接口芯 片8255將數(shù)據(jù)直接讀入CPU總線。自適應(yīng)偵察電路2的功能是對雷達逆程時的接收 信號迸行頻譜分析。將整個帶寬范圍分為若干個頻率范圍，分析各頻率范圍的頻譜強 度。具體做法是將逆程期間各頻率范圍所接收到的雷達信號，經(jīng)積分電路積分21成 該頻率范圍內(nèi)的頻譜強度，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路22轉(zhuǎn)換后由CPU讀入。CPU在各頻率范 圍的積分值中比較出頻譜強度最小的頻率范圍(以頻點表示)，再減去中頻所對應(yīng)的 碼值后進行發(fā)射頻點置頻；置頻穩(wěn)定后，打開探頻支路4中的PIN開關(guān)41進行探頻， 所產(chǎn)生的吸收峰經(jīng)放大整形處理后作為觸發(fā)脈沖，使發(fā)射機以干擾最小的發(fā)射頻率進行發(fā)射，實現(xiàn)自適應(yīng)頻率捷變功能。自適應(yīng)偵察結(jié)束后找到干擾最小的接收頻率范圍， 該頻率范圍由接收頻點碼表示。該接收頻點碼減去中頻所對應(yīng)的碼值后進行發(fā)射頻點置頻。由于vco的非線性，中頻所對應(yīng)的碼值不是一個常數(shù)，故采用了制表、查表的方法。當開始進入自適應(yīng)工作方式時，首先以點頻掃頻的方式，從低端到高端讀進由數(shù)字本振送入的各頻點所對應(yīng)的接收碼值，制成表格存入到RAM中。自適應(yīng)偵察時， CPU讀取各頻率范圍的積分值，每一頻率范圍的積分值被讀入后，即對積分器進行放 電，再進行下一個頻率范圍的積分。置頻時，從RAM所存貯的表格中，找出相應(yīng)的發(fā) 射頻點送至數(shù)字本振進行置頻。數(shù)字本振電路3的核心部件是頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其功能是測量瞬時頻率，將模 擬的瞬時頻率變換為并行的數(shù)字碼。其基本原理是用一個微波鑒相器比較輸入信號延 遲和未延遲樣品之間的相位差，這個相位差就代表了被測信號的頻率。采用多路鑒相 器并列應(yīng)用技術(shù)將該相位差進行處理后，產(chǎn)生一組代表頻率的并行碼。鑒相器路數(shù)的 多少，決定了并行碼的位數(shù)，從而決定了系統(tǒng)的頻率測量精度。雷達發(fā)射瞬間，從定向耦合器43中少許發(fā)射功率給本頻率控制裝置進行頻率 跟蹤。頻率跟蹤精確與否，是雷達捷變頻功能實現(xiàn)的關(guān)鍵?；谒矔r測頻技術(shù)的數(shù)字 本振電路3，可較好地實現(xiàn)此項功能。數(shù)字本振電路3的工作過程可分為制表過程和 引導過程。無射頻輸入時為制表過程。用計數(shù)器產(chǎn)生一自然二進制碼，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成 模擬電壓控制VCO， VCO輸出一相應(yīng)頻率的本振信號。該本振信號經(jīng)功分器、隔離器、 PIN開關(guān)等器件耦合部分能量送到頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換器，頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成并行 數(shù)字碼。用該數(shù)字碼作為地址打開存儲器，存入計數(shù)器產(chǎn)生的、控制VCO頻率的自然 二進制碼。該過程也可稱為自校過程，即在此過程中，可消除由于VCO的非線性和溫 漂而引起的頻率偏差。有射頻輸入時為引導過程。射頻信號從輸入端輸入，通過合路器加到頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將頻率數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出碼加上代表中頻值的碼作為存儲器 的地址，讀出該地址單元的內(nèi)容，經(jīng)D/A變換后控制VCO輸出比輸入射頻高一個中頻 的本振頻率，實現(xiàn)頻率的自動跟蹤。為滿足頻率捷變的需要，在接收逆程剛開始時，數(shù)字本振電路3內(nèi)部先自校幾 個周期，再由時序控制器向雷達的頻率控制系統(tǒng)發(fā)出一信息，將D/A轉(zhuǎn)換器和VCO 振蕩器的控制權(quán)交給單片機系統(tǒng)控制，以進行雷達的發(fā)射置頻。當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不限于上述舉例， 本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加 或替換，都應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種捷變頻自適應(yīng)雷達頻率控制裝置；其特征是包括一單片機，所述單片機的輸入端連接自適應(yīng)偵查電路，其輸出端通過數(shù)字本振電路送入探頻支路，該探頻支路的輸出送入單片機的EX1端，該單片機的EX2端連接數(shù)字本振電路的反饋信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的捷變頻自適應(yīng)雷達頻率控制裝置，其特征是所述探 頻支路包括接收數(shù)字本振電路輸出信號的PIN開關(guān)電路，該PIN開關(guān)電路連接磁 控管，該磁控管連接定向耦合器，該定向耦合器連接微波控制器，該微波控制器 的輸出送入單片機的EX1端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的捷變頻自適應(yīng)雷達頻率控制裝置，其特征是所 述自適應(yīng)偵査電路包括接收視頻信號的積分電路，該積分電路經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 輸入單片機；該單片機經(jīng)過視頻開關(guān)連接并控制積分電路；所述單片機還直接連 接并控制數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
專利摘要本實用新型公開了一種捷變頻自適應(yīng)雷達頻率控制裝置；其特征是包括一單片機，所述單片機的輸入端連接自適應(yīng)偵查電路，其輸出端通過數(shù)字本振電路送入探頻支路，該探頻支路的輸出送入單片機的EX1端，該單片機的EX2端連接數(shù)字本振電路的反饋信號。該捷變頻自適應(yīng)雷達頻率控制裝置大大壓縮了硬件的數(shù)量，尤其是模擬硬件的數(shù)量，使電路從原理實現(xiàn)和測試都變得十分簡單，且提高了可靠性。較好地實現(xiàn)非相參捷變頻自適應(yīng)雷達的頻率控制，使雷達的可靠性及穩(wěn)定性得以大幅度提高。
文檔編號G01S7/02GK201364384SQ200820233380
公開日2009年12月16日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者林志敏 申請人:青島瑞普電氣有限責任公司