专利名称：脉冲超宽带测距系统的制作方法
技术领域：
本发明属于无线电测距系统，特别是一种用于无线电测距的脉冲超宽带测距系 统。
背景技术：
现代高技术对测距系统的要求越来越高，特别是测距系统对抗干扰能力、探测精 度和非合作目标测距等方面提出更高要求。传统的脉冲无线电测距系统因为其瞬时带宽 窄，其抗干扰能力差，探测精度较低、近距离盲区较大等缺点不能满足现代测距需求，超宽 带技术就是在这种需求下产生。通常认为信号的分数带宽
权利要求
一种脉冲超宽带测距系统，包括控制电路、振荡器、第一信号发生电路、单刀双掷开关、功率放大器、天线、第一与门电路、低噪声放大器、检波电路、比较电路、第二信号发生电路、第二与门电路和脉冲展宽电路组成，其特征在于所述控制电路触发第一信号发生电路发出冲激脉冲送到第一与门电路，控制电路同时控制单刀双掷开关接通功率放大器和天线；所述第一与门电路对冲激脉冲和振荡器输出的射频信号进行“与”运算，产生超宽带脉冲，超宽带脉冲经过功率放大器放大后通过天线发射；所述控制电路在触发第一信号发生电路后，延迟Δt1控制单刀双掷开关切换接通天线与低噪声放大器；天线接收目标反射的脉冲信号，经过低噪声放大器放大后由检波电路检出回波包络信号，比较电路将回波包络信号与设定电压幅度比较后输出回波有效脉冲送到第二与门电路；所述控制电路在触发第一信号发生电路后，延时Δt2触发第二信号发生电路产生冲激脉冲，该冲激脉冲与所述回波有效脉冲在第二与门电路进行“与”运算产生目标有效脉冲，目标有效脉冲经脉冲展宽电路展宽为展宽信号送到控制电路，控制电路根据是否有展宽信号判别在指定距离上是否有目标的判断；所述Δt2≥Δt1且Δt2＝L/2C，L为测距系统到目标距离，C为光速；Δt1＝5～10ns。
2.如权利要求1所述的脉冲超宽带测距系统，其特征在于所述控制电路包括计数器、 N个D触发器和一个RS触发器；计数器进位脉冲和时钟信号进行“与”运算产生第一触发 脉冲送到第一信号发生电路；所述第一触发脉冲使RS触发器置“1”，RS触发器产生控制信 号“ 1”控制单刀双掷开关接通功率放大器和天线；所述计数器的进位脉冲经过N个D触发 器延时后和时钟信号进行“与”运算产生第二触发脉冲，送到第二信号发生电路；所述N = mod〔 At2/T〕，T为时钟信号周期，mod〔 At2/T〕表示对Δ t2/T取整；所述第二触发脉冲 使RS触发器清“0”，RS触发器产生控制信号“0”控制单刀双掷开关切换接通天线与低噪声 放大器；展宽信号与启动信号进行“与”运算产生目标判定信号。
3.如权利要求1所述的脉冲超宽带测距系统，其特征在于所述第一信号发生电路和 第二信号发生电路结构完全相同，各自包括3个比较器和1个与门，所述第一触发脉冲或第 二触发脉冲连接第一比较器的反相端，在第一比较器中与电源电压幅度的一半比较，第一 比较器输出反相脉冲分成两路，一路经过Rx、Cx电路连接第二比较器的正相端，另一路经 过R、C电路连接第三比较器的反相端，电源电压幅度的一半输入第二比较器的反相端和第 三比较器的正相端；第二比较器的输出和第三比较器的输出在与门进行“与”运算输出冲激 脉冲。
4.如权利要求1所述的脉冲超宽带测距系统，其特征在于所述的检波电路包括二极 管、电阻和电容；二极管的正极接输入信号，二极管负极接到电容和电阻的一端；电阻和电 容的另一端接地；检波后信号由二极管负极输出。
5.如权利要求1所述的脉冲超宽带测距系统，其特征在于所述脉冲展宽电路包括第 四比较器和第五比较器、电阻、电容和二极管组成；所述比较电路产生的回波有效脉冲连接 到第四比较器的正相端，在与设定值比较后输出展宽信号；展宽信号通过电阻R5连接到第 五比较器正相端，第五比较器输出通过电阻R6连接到其负相端和电容Cl上；第五比较器输 出通过二极管Vl和电阻R3连接到第四比较器的正相端。
6.如权利要求1所述的脉冲超宽带测距系统，其特征在于所述振荡器产生的连续波 射频信号的频率可以通过一个电阻在IGHz 4GHz之间调节。
全文摘要
本发明涉及一种脉冲超宽带测距系统，包括控制电路、第一、二信号发生电路、振荡器、功率放大器、天线、低噪声放大器、检波电路、比较电路和脉冲展宽电路，控制器控制第一信号发生电路和振荡器产生超宽带脉冲信号经放大后通过天线发射；超宽带脉冲信号遇到目标后反射信号经低噪声放大器放大后由检波电路检出回波包络信号，回波包络信号通过比较电路后产生回波有效脉冲；控制器延时一定时间后控制第二信号发生电路与回波有效脉冲产生目标有效脉冲；目标有效脉冲经脉冲展宽电路展宽为展宽信号送到控制电路，控制电路根据是否有展宽信号判别在指定距离上是否有目标。本发明简单的解决了超宽带信号的产生、发射和检测问题，有利于小型化设计。
文档编号G01S13/08GK101968541SQ20101028482
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者陈俊 申请人:国营红林机械厂