【摘要】：現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下,人們對武器發(fā)射系統(tǒng)的性能要求日益增高。彈丸的速度參數(shù)是評價(jià)武器、彈道、彈藥特性的重要指標(biāo),因此彈丸速度參數(shù)的測量在武器發(fā)射系統(tǒng)的研究中具有極其重要的作用。目前對于中間彈道的研究并不充分,因此彈丸中間彈道速度參數(shù)的測量對于彈道學(xué)理論的發(fā)展和武器發(fā)射系統(tǒng)的研發(fā)都具有重要的意義。本文提出了一種基于閾值法優(yōu)化的偽Wigner-Ville分布算法對彈丸中間彈道雷達(dá)回波信號進(jìn)行時(shí)頻分析,并通過瞬時(shí)頻率估計(jì)的方式得到彈丸多普勒頻率,利用前端擬合的方案解決了偽Wigner-Ville分布算法分析后信號前端頻率的跳變問題。同時(shí)基于C#設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件平臺為信號采集與處理模塊提供參數(shù)輸入,完成信號的采集與信號時(shí)頻分析處理,并繪制彈丸V-T曲線,實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互。在系統(tǒng)硬件方面上,本文選用PXI-3950數(shù)據(jù)處理板搭載PXI-9826數(shù)據(jù)信號采集板構(gòu)建彈丸測速雷達(dá)系統(tǒng)的硬件平臺,并在此基礎(chǔ)上完成其他輔助電路模塊的設(shè)計(jì),主要包括電源模塊、信號濾波放大模塊、紅外觸發(fā)接收模塊等電路,最后分別對模擬信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號和實(shí)際采集的彈丸中間彈道回波信號進(jìn)行測試并分析,從而驗(yàn)證本系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性。
【圖文】：

２．１多普勒測速雷達(dá)基本結(jié)構(gòu)及工作原理逡逑多普勒測速雷達(dá)系統(tǒng)主要是由雷達(dá)發(fā)射和接收模塊、信號濾波和放大模塊、紅外觸逡逑發(fā)模塊以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成［２３］。雷達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖２．１所示。逡逑＾邋／0雷達(dá)逡逑Ｉ）邐發(fā)射邐紅外觸發(fā)模塊逡逑ｙ邐模塊邐——逡逑Ｔ／0逡逑＞邋ｙ；雷達(dá)邋邐邋邐邐邐Ｊ邐逡逑）邐．接收——？濾波放大模塊邐？信號處理模塊邋＜邐數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)逡逑夕邋ｎ邋ｆ）—■；￣￣｜邐ｌ邋－0」＿—＿逡逑圖２．１多普勒雷達(dá)的結(jié)構(gòu)框圖逡逑多普勒測速雷達(dá)系統(tǒng)工作時(shí)，首先由振蕩器與發(fā)射天線組成的發(fā)射模塊產(chǎn)生連續(xù)并逡逑且頻率穩(wěn)定為／0的電磁波，并沿著彈丸出膛口方向及飛行軌跡上輻射。輻射的電磁波遇逡逑到飛行的彈丸，就會反射回包含彈丸信息的回波信號并反饋給雷達(dá)接收天線。測速雷達(dá)逡逑的接收部分通常是由雷達(dá)接收天線、放大器和混頻器組成。假設(shè)接收天線接收到的彈丸逡逑回波信號的頻率為NB，然后雷達(dá)接收模塊中的混頻器將雷達(dá)發(fā)射模塊產(chǎn)生的頻率為的逡逑發(fā)射信號與反射回來的頻率為＿／；的彈丸回波信號進(jìn)行混頻，最終得到的是頻率為力的逡逑混頻信號，也就是彈丸多普勒回波信號，此處的力稱為多普勒頻移。隨后該回波信號進(jìn)逡逑入前置放大器中進(jìn)行信號的放大并最終送至雷達(dá)系統(tǒng)的信號濾波模塊，濾除回波信號中逡逑的部分噪聲分量

方向上的速度分量。實(shí)際上，彈丸回波信號頻率的變化表征的是彈丸沿著測速雷達(dá)天線逡逑主波束方向上的徑向速度分量隨著時(shí)間變化的規(guī)律。假設(shè)雷達(dá)發(fā)射天線主波束方向與彈逡逑丸飛行方向之間存在微小的夾角為ａ邋（ａ通常小于８0，則彈丸飛行示意圖如圖２．２所示。逡逑身管逡逑邐＾邐邐邐邐邐邋Ｖ逡逑ｙＺ’邋彈丸逡逑ｋ，’逡逑雷達(dá)天線逡逑圖２．２彈丸飛行示意圖逡逑根據(jù)圖２．２，彈丸徑向速度ｉ＝ｖｃｏｓａ，因此彈丸實(shí)際飛行速度為逡逑ｖ邋＝邋—（２．１．５）逡逑ＣＯＳ僅逡逑式中，，Ｖ為彈丸實(shí)際飛行速度，＼為彈丸相對于雷達(dá)發(fā)射端的徑向飛行速度。逡逑５逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TJ410

【參考文獻(xiàn)】

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1 張宏偉;鞠峰;何強(qiáng);任新濤;;高射速火炮連發(fā)初速測量技術(shù)研究[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2014年01期

2 楊明;高宏偉;湯祁忠;;制導(dǎo)火箭彈射表編擬研究[J];火力與指揮控制;2013年12期

3 王寶元;董文祥;邵小軍;張鵬飛;郭e

本文編號：2641475