Matlab高速目标测速测距电路设计+文献综述(2)
非线性的正弦调频连续波引信的差频信号频谱分量很多，测距模糊，且二次混频的方法使得引信系统设计复杂，不适合本设计。
外差式脉冲多普勒引信使用连续波振荡器作为本振信号来和回波信号相混频，往往对接收机要求很高，发射机功率过高的话可能烧毁接收机。同时本引信在满足测距精度为1m的条件下，需要设置较多个距离门，实现结构复杂，不适合应用在小口径炮弹上。
如果考虑引信的抗干扰性，伪随机码调相引信具有明显的优势，尤其是用在对付低空目标中。但是这种引信依靠自相关函数的自相关特性抗白噪声能力有限。需要设计多路相关器，结构复杂，工程实现难度大，成本高，且多路相关器处理电路的实时性也是问题之一。
线性调频连续波引信通过测量差频信号来获得目标的距离和速度，合理选择参数，可以达到很高的距离分辨率，并能够具有良好的距离截止特性，有利于后续的引战配合。采用外差式的结构，差频信号的信噪比高，有利于目标的探测，易实现小型化设计，可靠性高，结构简单，成本低。因此，本引信设计选择线性调频连续波工作体制。
综上考虑，线性调频连续波引信系统基本原理框图如图1.1所示。
图1.1 线性调频连续波引信系统基本原理框图
1.2 引信信号处理现有技术概述
早期的引信多采用模拟电路和分立的数字电路来实现，体积庞大，测量精度很差，已经远远不能适应现代复杂战场的需求。随着微控制器的发展，单片机越来越多的用于引信设计中，但是信号处理的能力有限，在高速交会中，实时性难于满足，目标识别概率低，受干扰大，并且引战参数发生变化就需要重新设计电路，往往造成过多的浪费。
现代引信正朝着智能化的方向发展，要求信号处理具备自适应性、可重构性，能利用探测信息进行良好的引战配合，以最大程度的毁伤目标，同时在引信目标高速交会时，要求电路具有严格的实时性，这离不开先进的快速的数字信号处理技术。
在高速数字信号处理领域，常用的实现方法有ASIC、DSP、FPGA。ASIC由于设计复杂，专用性强，设计周期长，越来越多的被FPGA所取代。近几年来，FPGA技术高速发展，各大FPGA厂商也在不断优化FPGA芯片的设计，工艺越来越高，在力求低功耗的同时，不断集成其他电路模块，包括存储器模块，高速的数字时钟管理模块，甚至DSP模块也嵌入在单片FPGA芯片中。从处理速度上看，FPGA处理时钟的速度可达500MHz以上，FPGA具有并行处理的特点，其相对处理的速度已经远远超过了DSP；从设计周期上看，FPGA设计难度也小于DSP；从可靠性上看，FPGA电路实际为硬件的设计方法，比DSP软件设计方法要更加可靠；从IO性能看，FPGA可配置达几十种工作方式，管脚数量众多可编程性高，适合多接口的系统。
基于DSP技术的软件设计方法，灵活、方便、可以处理浮点数，精度高，但是软件设计时，实时性难于保证，处理速度有限，采用先进的DSP处理器成本太高，不适合用于炮弹上；在炮弹高速飞行中，软件设计的可靠性难于保证，一旦程序出现“跑飞”，整个引信则无法工作。而采用DSP作为主处理器，专用的信号处理机作为运算处理器，价格昂贵，设计复杂。
以FPGA进行信号处理器，具有几个方面的优势：可以通过软件方式来修改硬件结构，可编程特点能够达到引战配合的需要；资源丰富，能够高速并行处理，实时性强；电路配置简单，易做到弹载空间实现；电路设计成本低也是其优势之一。
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