專利名稱：脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及脈沖時間間隔測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路。
背景技術(shù)：
脈沖時間間隔測量被廣泛應(yīng)用于通信、雷達、電子戰(zhàn)、衛(wèi)星及導(dǎo)航定位等領(lǐng)域。例如，雷達測距精度的提高依賴于發(fā)射脈沖與回波脈沖時間間隔測量精度的提高；雷達PRI的高精度提取本身就是一個時間間隔測量問題；多站無源定位精度提高的一個重要限制因素是時差測量精度；而時差測量本身也屬于時間間隔測量的范疇。因此高精度時間間隔測量方法具有十分重要的意義，由于在實際應(yīng)用環(huán)境中存在大量未知干擾源，當待檢信號源經(jīng)較長電纜引入或屏蔽措施不當，脈沖信號會受到污染，導(dǎo)致脈沖邊沿誤判，這嚴重影響脈沖時間間隔的測量精度。當前廣泛應(yīng)用的一些時間間隔測量方法通常是弱化或忽略干擾噪聲的存在，限制這些方法的應(yīng)用范圍，雖然有些方法采用常規(guī)的軟硬件濾波技術(shù)抑制干擾的影響，但這類濾波系統(tǒng)又存在濾波器帶寬與脈沖檢測系統(tǒng)動態(tài)特性的矛盾。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型提供一種脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，在強噪聲環(huán)境下可很好的實現(xiàn)脈沖沿的判斷，使得脈沖間隔測量更準確。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型所采用以下技術(shù)方案:脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，包括脈沖正輸入端PULSE+、脈沖負輸入端PULSE-以及脈沖輸出端PULSE1，脈沖正輸入端PULSE+通過遲滯比較電路與脈沖輸出端PULSEl相連，脈沖負 輸入端I3ULSE-與零電位參考端相連。進一步地，所述遲滯比較電路包括輸入電阻R1、輸入電阻R2、反饋電阻R3以及比較器LM1191，輸入電阻Rl和輸入電阻R2串聯(lián)后一端與脈沖正輸入端I3ULSE+相連，另一端與比較器LMl 191正輸入端相連，反饋電阻R3 —端與比較器LMl 191正輸入端相連，另一端與脈沖輸出端I3ULSEl相連。進一步地，所述輸入電阻Rl與輸入電阻R2相連的一端還連接有濾波電容Cl，濾波電容Cl的另一端與脈沖負輸入端I3ULSE-相連，輸入電阻Rl與濾波電容Cl組成低通濾波電路。進一步地，所述輸入電阻Rl阻值選取lk，濾波電容Cl電容值選取0.001 mF。進一步地，還包括用于提供2.7V參考電壓的穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓二極管D4和電阻R5，穩(wěn)壓二極管D4陽極與零電位參考端相連，穩(wěn)壓二極管D4陰極與比較器LMl 191負輸入端相連且與電阻R5 —端相連，電阻R5另一端與比較器LMl 191電源端相連。進一步地，所述穩(wěn)壓二極管D4還并聯(lián)有一濾波電容C2。進一步地，所述比較器LM1191的電源端與+5V電源端相連，比較器LM1191的接地端與零電位參考端相連，比較器LM1191的輸出端還通過一上拉電阻R4與+5V電源端相連。[0012]進一步地，所述+5V電源端還通過一濾波電容C3與零電位參考端相連。進一步地，所述脈沖負輸入端通過一個用于抑制外部地線脈沖干擾的磁珠BEAD，磁珠BEAD —端與脈沖負輸入端以及外部接地端相連，另一端與零電位參考端相連。進一步地，所述磁珠BEAD參數(shù)為1000歐/100MHZ，載流量為0.5A。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于:通過遲滯比較，使得脈沖間隔測量準確高效；設(shè)置多級抗干擾措施，有效去除各種干擾，信號穩(wěn)定準確；電路結(jié)構(gòu)合理，成本低且提高測量精度效果明顯。

圖1為本實用新型的電路圖。圖2為無遲滯比較輸出的波形圖。圖3為本實用新型的輸出波形圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明:參照圖1所示，脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，包括脈沖正輸入端TOLSE+、脈沖負輸入端I3ULSE-以及脈沖輸出端PULSE1，脈沖正輸入端PULSE+通過遲滯比較電路與脈沖輸出端PULSEl相連，脈沖負輸入端I3ULSE-與零電位參考端相連。遲滯比較電路包括輸入電阻R1、輸入電阻R2、反饋電阻R3以及比較器LM1191，輸入電阻Rl和輸入電阻R2串聯(lián)后一端與脈沖正輸入端I3ULSE+相連，另一端與比較器LMl 191正輸入端相連，反饋電阻R3 —端與比較器LM1191正輸入端相連，另一端與脈沖輸出端PULSEl 相連。為防止輸入干擾，輸入電阻Rl與輸入電阻R2相連的一端還連接有濾波電容Cl，濾波電容Cl的另一端與脈沖負輸入端I3ULSE-相連，輸入電阻Rl與濾波電容Cl組成低通濾波電路。本實施例中，輸入電阻Rl阻值選取lk，濾波電容Cl電容值選取0.001 mF。還包括用于提供2.7V參考電壓的穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓二極管D4和電阻R5，穩(wěn)壓二極管D4陽極與零電位參考端相連，穩(wěn)壓二極管D4陰極與比較器LM1191負輸入端相連且與電阻R5 —端相連，電阻R5另一端與比較器LMl 191電源端相連。為進一步提高參考電壓穩(wěn)定性，穩(wěn)壓二極管D4還并聯(lián)有一濾波電容C2。比較器LMl 191的電源端與+5V電源端相連，比較器LMl 191的接地端與零電位參考端相連，比較器LM1191的輸出端還通過一上拉電阻R4與+5V電源端相連。為使比較器供電穩(wěn)定，+5V電源端還通過一濾波電容C3與零電位參考端相連。脈沖負輸入端通過一個用于抑制外部地線脈沖干擾的磁珠BEAD，磁珠BEAD —端與脈沖負輸入端以及外部接地端相連，另一端與零電位參考端相連。本實施例中，磁珠BEAD參數(shù)為1000歐/100MHZ，載流量為0.5A。本實用新型的工作原理:為了測量脈沖信號之間的時間間隔微處理器需要實時監(jiān)測脈沖信號的上升沿(下降沿)，通過計算兩個上升沿(下降沿)的時差來測量脈沖間隔，本發(fā)明主要解決 外部脈沖輸入信號的電平檢測和抗干擾設(shè)計。該系統(tǒng)包括兩部分組成:脈沖電平檢測電路和抗干擾處理電路。[0028]脈沖電平檢測:如圖1所示，待測脈沖信號由雙絞線正端PULSE+引入比較器LMl 19正輸入端，比較器LMl 19負輸入端PULSE—連接由電阻R5和穩(wěn)壓管D4構(gòu)成的參考電壓2.7伏，當脈沖信號為高電平(5v)時，比較器輸出高電平；低電平(Ov)時比較器輸出為低電平。比較器的輸出PLUSl連接到微處理器的AD輸入端，脈沖間隔計算由微處理器完成。抗干擾處理電路包括磁珠、RlCl低通濾波器和比較器遲滯反饋R3。磁珠BEAD參數(shù)為1000歐/100MHZ，它可以有效隔離脈沖輸入電路地線干擾對本系統(tǒng)的影響；低通濾波器電路采用電阻Rl=Ik和電容Cl=0.001微法(mF)構(gòu)成低通濾波器，截至頻率為f=160khz，除去脈沖信號中的高頻干擾；比較器LM119、電阻Rl、R2和R3構(gòu)成遲滯比較器，遲滯比較器上門限VT+ = 2.91V,下門
限V- = 2.45V和門限寬度為Δ^ = 0.46Γ (已知比較器高電平輸出V011 = 5V，低電平
Vol = OV )。由于待測脈沖變化時會使比較器輸出產(chǎn)生短暫振蕩現(xiàn)象，以至于無法精確估計
脈沖的起始或終止時間；另外，即使待測脈沖信號不變，由于噪聲干擾的存在也會使比較器輸出呈現(xiàn)短暫的電平變化現(xiàn)象，這會使系統(tǒng)產(chǎn)生誤判，如圖2所示。針對這些現(xiàn)象，本發(fā)明引入了遲滯比較器減少輸出信號的振蕩或誤動作，如圖3所示。理論分析和實踐表明，該方法可以有效抑制脈沖變化時的振鈴現(xiàn)象和其它干擾引起的比較器虛假電平變化，提高脈沖間隔檢測精度。雖然本實用新型已通過參考優(yōu)選的實施例進行了圖示和描述，但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當了解，可以不限于上述實施例的描述，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可作形式和細節(jié)上的各種變化?！?br> 權(quán)利要求1.脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，包括脈沖正輸入端(PULSE+)、脈沖負輸入端(PULSE-)以及脈沖輸出端(PULSE1)，其特征在于:脈沖正輸入端(PULSE+)通過遲滯比較電路與脈沖輸出端(PULSEl)相連，脈沖負輸入端(PULSE-)與零電位參考端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，其特征在于:所述遲滯比較電路包括輸入電阻R1、輸入電阻R2、反饋電阻(R3)以及比較器(LM1191)，輸入電阻Rl和輸入電阻R2串聯(lián)后一端與脈沖正輸入端(PULSE+)相連，另一端與比較器(LM1191)正輸入端相連，反饋電阻(R3)—端與比較器(LMl 191)正輸入端相連，另一端與脈沖輸出端(PULSE1)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，其特征在于:所述輸入電阻Rl與輸入電阻R2相連的一端還連接有濾波電容(Cl)，濾波電容(Cl)的另一端與脈沖負輸入端(PULSE-)相連，輸入電阻Rl與濾波電容(Cl)組成低通濾波電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，其特征在于:所述輸入電阻Rl阻值選取lk，濾波電容(Cl)電容值選取0.0Ol mF。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，其特征在于:還包括用于提供2.7V參考電壓的穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓二極管(D4)和電阻(R5)，穩(wěn)壓二極管(D4)陽極與零電位參考端相連，穩(wěn)壓二極管(D4)陰極與比較器(LM1191)負輸入端相連且與電阻(R5) —端相連，電阻(R5)另一端與比較器(LM1191)電源端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，其特征在于:所述穩(wěn)壓二極管(D4 )還并聯(lián)有一濾波電容(C2 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，其特征在于:所述比較器(LM1191)的電源端與+5V電源 端相連，比較器(LM1191)的接地端與零電位參考端相連，比較器(LM1191)的輸出端還通過一上拉電阻(R4)與+5V電源端相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，其特征在于:所述+5V電源端還通過一濾波電容(C3)與零電位參考端相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，其特征在于:所述脈沖負輸入端通過一個用于抑制外部地線脈沖干擾的磁珠(BEAD)，磁珠(BEAD)—端與脈沖負輸入端以及外部接地端相連，另一端與零電位參考端相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，其特征在于:所述磁珠(BEAD)參數(shù)為1000歐/100MHZ，載流量為0.5A。
專利摘要本實用新型提供一種脈沖間隔測量系統(tǒng)的輸入電路，包括脈沖正輸入端PULSE+、脈沖負輸入端PULSE-以及脈沖輸出端PULSE1，脈沖正輸入端PULSE+通過遲滯比較電路與脈沖輸出端PULSE1相連，脈沖負輸入端PULSE-與零電位參考端相連。所述遲滯比較電路包括輸入電阻R1、輸入電阻R2、反饋電阻R3以及比較器LM1191，輸入電阻R1和輸入電阻R2串聯(lián)后一端與脈沖正輸入端PULSE+相連，另一端與比較器LM1191正輸入端相連，反饋電阻R3一端與比較器LM1191正輸入端相連，另一端與脈沖輸出端PULSE1相連。本實用新型的有益效果在于通過遲滯比較，使得脈沖間隔測量準確高效；設(shè)置多級抗干擾措施，有效去除各種干擾，信號穩(wěn)定準確；電路結(jié)構(gòu)合理，成本低且提高測量精度效果明顯。
文檔編號G04F10/00GK203101851SQ20132004727
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者王茂林, 宋軍, 李洋, 石巖, 嚴東, 張露池, 武翰文 申請人:中國人民解放軍92941部隊