● 摘要
复合制导技术是精确制导武器末制导技术发展的一个重要方向,主动/半主动复合制导是重要的复合模式之一。主动/半主动雷达复合导引头可满足提高导弹制导精度、增加对战术弹道导弹的拦截空域的需求。 本文是在已有主动脉冲多普勒导引头接收机的基础上进行双模复合的扩展性研究,构建能够兼容两种模式的导引头接收机框架。主要内容有: 通过对数字接收的理论和技术进行深入的研究和分析,对原有模拟接收机进行中频数字化,并给出主动导引头全数字化角误差提取方法和实现速度跟踪环路的方案。 在主动导引头数字化的基础上, 设计了能够兼容主动/半主动两种制导模式的接收机,两种模式共用一个角误差提取器和速度跟踪环路。通过研究半主动寻的系统多普勒效应,给出兼容主动模式的半主动相参处理组态,其速度跟踪回路与主动模式共用。 在半主动模式,地面制导雷达发射线性调频脉冲串,导引头接收机需利用脉冲压缩技术将回波脉冲宽度压窄,信号占空比的降低影响了角误差提取精度。通过在窄带速度门前增加距离门,提高信号信噪比,从而解决低占空比信号的角误差提取问题。构建角误差提取系统仿真模型,包括和差信号形成、脉冲压缩、数字下变频和角误差提取模块,并对其性能进行了评估。 提出导引头与照射雷达之间的收发相参解决方案,它是实现半主动制导模式的关键技术。通过对快速测频技术的深入研究和测频性能分析,选择精度高并易于硬件实现的相位差分算法作为数字鉴频算法。以鉴频算法为核心,设计了数字锁频接收机,这是实现半主动制导模式接收的关键点和难点。整个鉴频过程分为粗估计和精估计两阶段,以满足大频偏、高精度的鉴频需求,建立数学仿真模型,对测频性能进行更具体的分析。在此基础上,给出具有实用价值的硬件实现方案,其中使用了大规模现场可编程门阵列(FPGA)实现数字鉴频。通过综合和时序仿真,对数字鉴频器的性能进行了验证,精度很高,完全满足系统需求。
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