為了解決線圈靶在大直徑線圈靶測量小口徑彈丸時(shí)存在低信噪比情況下測速誤差大的問題,研究了一種采用匹配濾波原理的線圈靶信號(hào)飛行時(shí)間提取方法,分析了低信噪比情況下的線圈靶感應(yīng)信號(hào)的特征,獲得了啟動(dòng)靶與停止靶輸入信號(hào)與輸入電壓信號(hào)的共軛濾波后最大信噪比的輸出信號(hào),兩輸出信號(hào)峰值之間的時(shí)間即彈丸飛過啟動(dòng)靶與停止靶的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用匹配濾波方法后的線圈靶與光幕靶在0 dB的測速相對誤差不大于0.6%,可有效地提高大直徑線圈靶測量小口徑彈丸的測速精度。 

【文章來源】：西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(06)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

線圈靶測速系統(tǒng)

式中:μ0為磁導(dǎo)率、n為線圈靶的匝數(shù)、p為彈丸的點(diǎn)磁偶極矩、a為線圈靶的半徑、v為彈丸的速度、z為線圈靶沿中心軸線方向的距離、ε為線圈靶的感應(yīng)電動(dòng)勢。線圈靶在噪聲干擾下的過零時(shí)刻點(diǎn)偏移原理如圖2所示,圖2是線圈靶無噪聲下的感應(yīng)電壓信號(hào)與被噪聲干擾下的感應(yīng)電壓波形。由圖2可以看出無噪聲下感應(yīng)電壓零點(diǎn)在噪聲干擾下發(fā)生了偏移,從而導(dǎo)致測速不準(zhǔn)確。當(dāng)線圈靶感應(yīng)電壓信號(hào)微弱時(shí),提高線圈靶勵(lì)磁線圈電流可以提高信號(hào)的幅值,但是勵(lì)磁電流不能超過其額定電流,否則會(huì)導(dǎo)致線圈靶過熱,因此不能無限制的增大電流來提高線圈靶的輸出信號(hào)。

線圈靶信號(hào)是一個(gè)類似正弦波的信號(hào),其輸出信號(hào)分為感應(yīng)電壓信號(hào)和噪聲信號(hào)的疊加,其低信噪比的信號(hào)如圖3所示,隨著信噪比的降低,線圈靶信號(hào)與噪聲混疊越嚴(yán)重。啟動(dòng)靶和停止靶在結(jié)構(gòu)上完全相同,其輸出的感應(yīng)電壓信號(hào)基本相同,因此圖中僅給出低信噪比下啟動(dòng)靶的信號(hào)波形。啟動(dòng)靶與停止靶感應(yīng)電壓信號(hào)是相關(guān)的,感應(yīng)電壓信號(hào)與噪聲不相關(guān)。由于過零時(shí)刻識(shí)別方法在低信噪比下零點(diǎn)發(fā)生偏移,無法提取飛行時(shí)間,所以引入了匹配濾波方法進(jìn)行改進(jìn)。2.2 匹配濾波處理方法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]彈丸姿態(tài)對感應(yīng)式線圈靶測速精度影響[J]. 謝彤,狄長安,王耀輝.  傳感器與微系統(tǒng). 2015(07)
[2]天幕靶技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 倪晉平,魏建凱.  西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(07)
[3]彈丸穿越線圈靶偏移對測速精度的影響[J]. 郝光榮,張?jiān)?  四川兵工學(xué)報(bào). 2011(09)
[4]測速線圈靶信號(hào)放大與轉(zhuǎn)換電路[J]. 倪晉平,田會(huì),姜凌彥.  測試技術(shù)學(xué)報(bào). 2004(04)
[5]基于小波分析的水下彈丸速度測量[J]. 狄長安,孔德仁,王昌明,劉兵.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2004(S5)
[6]線圈靶測速精度研究[J]. 鄒瑞榮.  彈道學(xué)報(bào). 1999(02)
[7]提高線圈靶測速精度的研究——波存測速研究報(bào)告之一[J]. 周愛華.  彈道學(xué)報(bào). 1992(04)



本文編號(hào)：3239101