塔康信標(biāo)模擬器測(cè)距應(yīng)答概率實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于塔康系統(tǒng)（TacticalNavigationSystem)，用于塔康信標(biāo)模擬器測(cè)距 應(yīng)答概率的實(shí)現(xiàn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 塔康信標(biāo)模擬器是檢查、測(cè)試、校準(zhǔn)塔康機(jī)載設(shè)備的專用設(shè)備，可以模擬塔康信標(biāo) 發(fā)射的方位信號(hào)和距離應(yīng)答信號(hào)，為塔康機(jī)載設(shè)備提供方位、距離及射頻信號(hào)電平等定標(biāo) 指示。
[0003] 塔康信標(biāo)模擬器接收機(jī)載設(shè)備發(fā)出的測(cè)距詢問脈沖，經(jīng)模擬器解調(diào)、譯碼，通過(guò)相 應(yīng)時(shí)延，經(jīng)應(yīng)答概率控制電路，判斷是否輸出測(cè)距應(yīng)答脈沖。
[0004] 應(yīng)答概率是塔康信標(biāo)模擬器輸入的測(cè)距詢問信號(hào)與輸出應(yīng)答次數(shù)之比，影響應(yīng)答 概率有兩種原因：一是詢問信號(hào)的強(qiáng)度，二是系統(tǒng)的信號(hào)特性，對(duì)于塔康信標(biāo)來(lái)說(shuō)，信號(hào)按 以下優(yōu)先順序輸出：主、輔基準(zhǔn)脈沖、識(shí)別脈沖、平衡脈沖、應(yīng)答脈沖和隨機(jī)填充脈沖，也就 是說(shuō)塔康信標(biāo)模擬器不可能應(yīng)答機(jī)載設(shè)備發(fā)出的所有測(cè)距詢問信號(hào)，因此應(yīng)答概率的控制 也就成了塔康信標(biāo)模擬器的重要功能。
[0005] 塔康信標(biāo)模擬器測(cè)距應(yīng)答信號(hào)輸出原理如圖1所示。
[0006] 模擬器接收機(jī)載設(shè)備發(fā)出的測(cè)距詢問信號(hào)，首先進(jìn)行基帶解調(diào)、脈沖譯碼，產(chǎn)生應(yīng) 答概率觸發(fā)信號(hào)，然后通過(guò)應(yīng)答概率控制，最后經(jīng)相應(yīng)的時(shí)間延遲、脈沖編碼及調(diào)制，輸出L 波段測(cè)距應(yīng)答信號(hào)。
[0007] 國(guó)外的塔康系統(tǒng)主要用于軍事目的，并且塔康信標(biāo)模擬器屬于國(guó)外禁運(yùn)產(chǎn)品，關(guān) 于測(cè)距應(yīng)答概率的設(shè)計(jì)方法保密、沒有公開；在國(guó)內(nèi)，也沒有搜索到關(guān)于測(cè)距應(yīng)答概率的論 著和設(shè)計(jì)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明基于m序列偽隨機(jī)碼提出了塔康信標(biāo)模擬器應(yīng) 答概率的控制方法，能夠采用軟件方式實(shí)現(xiàn)，電路簡(jiǎn)單、調(diào)整靈活，應(yīng)答概率控制精度高，在 一定應(yīng)答概率下，不應(yīng)答脈沖具有隨機(jī)分布特性。本發(fā)明為塔康信標(biāo)模擬器測(cè)距應(yīng)答概率 的設(shè)計(jì)提供了比較實(shí)用、完善、可靠的方法。
[0009] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：
[0010] 1)設(shè)定m序列的位數(shù)N及其初值aHapfaia。，N彡7,初值不全為0 ;
[0011] 2)設(shè)定測(cè)距應(yīng)答概率P為0~85 % ;
[0012] 3)將應(yīng)答概率P轉(zhuǎn)換為初始門限vO,vO=r〇und((l-P) ? (2N-1));
[0013] 4)設(shè)定應(yīng)答概率比較門限ver=vO;
[0014] 5)m序列移位寄存器計(jì)數(shù)器清零，即計(jì)數(shù)值k=0 ;
[0015] 6)檢測(cè)到測(cè)距詢問脈沖，m序列移位一次；
[0016] 7)m序列每移位一次，m序列計(jì)數(shù)器值k遞增1 ;
[0017] 8)將移位后的m序列值進(jìn)行二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換，十進(jìn)制值為n ;
[0018] 9)應(yīng)答脈沖的輸出及比較門限的更新分兩種情況：
[0019] a.如果m序列轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的值n多ver，判斷此時(shí)發(fā)射應(yīng)答脈沖是否有效，如有 效，則應(yīng)答脈沖經(jīng)過(guò)編碼、延時(shí)、調(diào)制后輸出；如果v〇彡ver，并且此時(shí)移位后m序列轉(zhuǎn)換為 十進(jìn)制值n=ver，則比較門限ver遞增1，更新比較門限ver;如果此時(shí)發(fā)射應(yīng)答脈沖電平 無(wú)效，貝U比較門限ver遞減1，更新比較門限ver;
[0020] b.如果m序列轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的值n小于ver，返回步驟6);
[0021] l〇)m序列計(jì)數(shù)周期的確定：
[0022] a.如果m序列計(jì)數(shù)器值k小于2N_1，返回步驟6);
[0023] b.如果m序列計(jì)數(shù)器值k等于2N-1，說(shuō)明該m序列已經(jīng)計(jì)數(shù)了一個(gè)完整周期，返 回步驟4)，m序列計(jì)數(shù)器清零，同時(shí)將應(yīng)答概率比較門限ver恢復(fù)到先設(shè)定值vO,當(dāng)檢測(cè)到 測(cè)距詢問脈沖時(shí)，m序列計(jì)數(shù)器重新計(jì)數(shù)。
[0024] 本發(fā)明的有益效果是：為塔康信標(biāo)模擬器測(cè)距應(yīng)答概率的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)簡(jiǎn)便易 行、實(shí)用方法，而且應(yīng)答概率的控制精度較高，解決了當(dāng)前工程實(shí)際問題。
[0025] 關(guān)于測(cè)距應(yīng)答概率控制精度：對(duì)于N位m序列，每個(gè)周期內(nèi)有（2N_1)個(gè)偽隨機(jī)數(shù)， 理論上測(cè)距應(yīng)答概率控制精度為^^ ? 100%例如，對(duì)于7位m序列，在一個(gè)m序列周 2-1 〇 期內(nèi)，應(yīng)答概率精度小于1%。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1為模擬器測(cè)距應(yīng)答信號(hào)輸出原理示意圖；
[0027] 圖2為7階m序列產(chǎn)生原理；
[0028] 圖3為塔康信標(biāo)模擬器應(yīng)答概率實(shí)現(xiàn)流程。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實(shí)施 例。
[0030] 塔康信標(biāo)模擬器應(yīng)答概率的實(shí)現(xiàn)方法特征在于：
[0031] 1.設(shè)定m序列的位數(shù)N(N彡7)及其初值（初值不能為
[0032] 全 0);
[0033] 2?設(shè)定測(cè)距應(yīng)答概率P(0~85% );
[0034] 3.將應(yīng)答概率P轉(zhuǎn)換為初始門限vO,初始門限為：
[0035] v0 =round((1-P) ? (2N_1))，（I#為取整運(yùn)算）；
[0036] 4.設(shè)定應(yīng)答概率比較門限ver=v0 ;
[0037] 5. m序列移位寄存器計(jì)數(shù)器清零，即計(jì)數(shù)值k=0 ;
[0038] 6.檢測(cè)到測(cè)距詢問脈沖，m序列移位一次；
[0039] 7.m序列每移位一次，m序列計(jì)數(shù)器值k遞增1 ;
[0040] 8.將移位后的m序列值進(jìn)行二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換，十進(jìn)制值為n ;
[0041] 9.應(yīng)答脈沖的輸出及比較門限的更新分兩種情況：
[0042] a.如果m序列轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的值n多ver，判斷此時(shí)發(fā)射應(yīng)答脈沖是否有效，如有 效，則進(jìn)行下面兩方面操作：
[0043] 應(yīng)答脈沖經(jīng)過(guò)編碼、延時(shí)、調(diào)制后輸出；
[0044] 如果v0彡ver，并且此時(shí)移位后m序列轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制值n=ver，則比較門限ver 遞增1，更新比較門限ver。
[0045] 如果此時(shí)發(fā)射應(yīng)答脈沖電平無(wú)效，則比較門限ver遞減1，更新比較門限ver。
[0046] b.如果m序列轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的值n小于ver，返回步驟6。
[0047]10. m序列計(jì)數(shù)周期的確定
[0048] a.如果m序列計(jì)數(shù)器值k小于2N_1，返回第6步；
[0049] b.如果m序列計(jì)數(shù)器值k等于2N-1，說(shuō)明該m序列已經(jīng)計(jì)數(shù)了一個(gè)完整周期，返 回第4步，m序列計(jì)數(shù)器清0,同時(shí)將應(yīng)答概率比較門限ver恢復(fù)到先設(shè)定值vO,當(dāng)檢測(cè)到 測(cè)距詢問脈沖時(shí)，m序列計(jì)數(shù)器重新計(jì)數(shù)。
[0050] 本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)對(duì)測(cè)距應(yīng)答概率控制過(guò)程特性分析，提出了基于m序列偽隨 機(jī)碼為基礎(chǔ)的塔康信標(biāo)模擬器測(cè)距應(yīng)答概率的控制方法。
[0051] m序列具有周期性的隨機(jī)分布，對(duì)于N位m序列，每個(gè)周期內(nèi)有（2N-1)個(gè)偽隨機(jī) 數(shù)，且具有離散隨機(jī)分布特性，將（2N-1)個(gè)偽隨機(jī)數(shù)的數(shù)值大小與應(yīng)答概率的控制門限相 比較，可以控制測(cè)距應(yīng)答脈沖的輸出。
[0052] 步驟一：設(shè)定m序列的位數(shù)N及其初值
[0053] 需要注意的是：
[0054] 為了提高模擬器應(yīng)答脈沖的隨機(jī)性，m序列選擇7位以上；
[0055]例如：設(shè)計(jì)7位m序列，本原多項(xiàng)式為x7+x3+l，也就是說(shuō)反饋線的連接狀態(tài) c7c6c5c4c3c2c1c0= 10001001 〇
[0056] m序列的初值不能為全0。
[0057] 例如：m序列的初值可設(shè)為：1111111。
[0058]
[0059] 步驟二：設(shè)定應(yīng)答概率P(0~85% )
[0060] 步驟三：將應(yīng)答概率P轉(zhuǎn)換為初始門限v0
[0061] 初始門限為：v0 =round((1-P) ? (2N_1))，（rf為取整運(yùn)算）。
[0062] 例如應(yīng)答概率P= 70 %，對(duì)于7位m序列初始門限為：
[0063] v0 =round((1-0. 7) ? (27_1)) = 4
[0064] 步驟四：設(shè)定應(yīng)答概率比較門限ver=v0
[0065] 步驟五：m序列移位寄存器復(fù)位
[0066] 步驟六：檢測(cè)到測(cè)距詢問脈沖，m序列移位一次
[0067] 檢測(cè)到測(cè)距詢問脈沖，m序列移位一次，設(shè)N級(jí)移位寄存器的初始狀態(tài)為aN_iaN_2~ aQ，經(jīng)過(guò)一次移位后，狀態(tài)變?yōu)閍NaN_iaNyai，可由下式得到寄存器左J而輸入aN:aN= CiaN-1 ? C 2aN-2 ? …? C N-Iai ? C Na0
[0068] 例如，對(duì)于7位的m序列寄存器為1111111，移位后成為 &4&3&2&1&0 - Ollllllo
[0069] 步驟七:m序列每移位一次，m序列計(jì)數(shù)器值k遞增1
[0070] 需要注意的是，首次進(jìn)行m序列移位時(shí)，m序列計(jì)數(shù)器k= 1。
[0071] 步驟八：移位后的m序列值進(jìn)行二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換
[0072] 例如：移位后m序列的值為：&6郵4￥2&1&(|= 0111111，進(jìn)行二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換后的 值n= 63。
[0073] 步驟九：應(yīng)答脈沖的輸出及比較門限的更新
[0074] a.如果m序列轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的值n多ver，判斷此時(shí)發(fā)射應(yīng)答脈沖是否有效，如有 效，則進(jìn)行下面兩方面操作：
[0075] 應(yīng)答脈沖經(jīng)過(guò)編碼、延時(shí)、調(diào)制后輸出；
[0076] 如果v0彡ver，并且此時(shí)移位后m序列轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制值n=ver，則比較門限ver 遞增1，更新比較門限ver。
[0077] 如果此時(shí)發(fā)射應(yīng)答脈沖電平無(wú)效，則比較門限ver遞減1，更新比較門限ver。
[0078] b.如果m序列轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的值n小于ver，返回步驟6。
[0079] 例如，m序列二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換后的值n= 63大于門限ver= 4,如果此時(shí)發(fā)射應(yīng)答 脈沖電平有效，則將應(yīng)答脈沖經(jīng)過(guò)編碼、延時(shí)、調(diào)制后輸出。
[0080] 步驟十：m序列計(jì)數(shù)周期的確定
[0081] a.如果m序列計(jì)數(shù)器值小于2N_1，返回第6步；
[0082] b.如果m序列計(jì)數(shù)器值等于2N_1，說(shuō)明該m序列已經(jīng)計(jì)數(shù)了一個(gè)完整周期，返回 步驟四，m序列計(jì)數(shù)器清0,同時(shí)將應(yīng)答概率比較門限ver恢復(fù)到原先設(shè)定值vO,當(dāng)檢測(cè)到 測(cè)距詢問脈沖時(shí)，m序列計(jì)數(shù)器重新計(jì)數(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種塔康信標(biāo)模擬器測(cè)距應(yīng)答概率實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包括下述步驟： 1) 設(shè)定m序列的位數(shù)N及其初值apd，N彡7，初值不全為0 ; 2) 設(shè)定測(cè)距應(yīng)答概率P為0~85% ; 3) 將應(yīng)答概率？轉(zhuǎn)換為初始門限為￥〇 = 1~〇1111(1((1-?)*(2^1)); 4) 設(shè)定應(yīng)答概率比較門限ver=vO; 5)m序列移位寄存器計(jì)數(shù)器清零，即計(jì)數(shù)值k= 0 ; 6) 檢測(cè)到測(cè)距詢問脈沖，m序列移位一次； 7. m序列每移位一次，m序列計(jì)數(shù)器值k遞增1 ; 8) 將移位后的m序列值進(jìn)行二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換，十進(jìn)制值為n; 9) 應(yīng)答脈沖的輸出及比較門限的更新分兩種情況： a. 如果m序列轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的值n多ver，判斷此時(shí)發(fā)射應(yīng)答脈沖是否有效，如有效， 則應(yīng)答脈沖經(jīng)過(guò)編碼、延時(shí)、調(diào)制后輸出；如果v〇彡ver，并且此時(shí)移位后m序列轉(zhuǎn)換為十 進(jìn)制值n=ver，則比較門限ver遞增1，更新比較門限ver;如果此時(shí)發(fā)射應(yīng)答脈沖電平無(wú) 效，貝U比較門限ver遞減1，更新比較門限ver; b. 如果m序列轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的值n小于ver，返回步驟6); 10)m序列計(jì)數(shù)周期的確定： a. 如果m序列計(jì)數(shù)器值k小于2N-1，返回步驟6); b. 如果m序列計(jì)數(shù)器值k等于2N-1，說(shuō)明該m序列已經(jīng)計(jì)數(shù)了一個(gè)完整周期，返回步 驟4)，m序列計(jì)數(shù)器清零，同時(shí)將應(yīng)答概率比較門限ver恢復(fù)到先設(shè)定值vO,當(dāng)檢測(cè)到測(cè)距 詢問脈沖時(shí)，m序列計(jì)數(shù)器重新計(jì)數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種塔康信標(biāo)模擬器測(cè)距應(yīng)答概率實(shí)現(xiàn)方法，利用具有周期性隨機(jī)分布的m序列，對(duì)于N位m序列，每個(gè)周期內(nèi)有(2N-1)個(gè)偽隨機(jī)數(shù)，且具有離散隨機(jī)分布特性，將(2N-1)個(gè)偽隨機(jī)數(shù)的數(shù)值大小與應(yīng)答概率的控制門限相比較，進(jìn)而控制測(cè)距應(yīng)答脈沖的輸出。本發(fā)明能夠采用軟件方式實(shí)現(xiàn)，電路簡(jiǎn)單、調(diào)整靈活，應(yīng)答概率控制精度高，在一定應(yīng)答概率下，不應(yīng)答脈沖具有隨機(jī)分布特性。
【IPC分類】G01S1-02
【公開號(hào)】CN104714207
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410753523
【發(fā)明人】張建明, 駱家強(qiáng), 徐飛, 李林, 黃偉
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十研究所
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2014年12月10日