[发明专利]一种冲激引信噪声消除方法

说明书

本发明提供了一种冲激引信噪声消除方法，涉及无线电引信技术领域。包括以下步骤：S1、接收机接收检波信号，ADC将检波信号转换为数字量；S2、微处理器对采集信号进行带通滤波；S3、微处理器估算带通滤波信号，并将干扰频率进行平滑处理；S4、动态设置二阶槽口滤波器；S5、带通滤波后信号通过二阶槽口滤波器进行滤波；S6、通过模板匹配算法将槽口滤波后信号与模板信号进行模板匹配，符合条件时输出近炸启动指令。本发明解决了能量检测算法在低信噪比情况下存在虚警缺陷从而导致炸高一致性受信号幅度影响的问题，提高了不同信号幅度情况下的炸高一致性。

技术领域

本发明涉及无线电引信技术领域，具体是涉及一种冲激引信噪声消除方法。

背景技术

引信是利用环境信息、目标信息、平台信息，确保弹药勤务和弹道上的安全，按预定策略对弹药实施起爆控制的电路。引信作为各种弹药战斗部的关键部件，其可靠性、安全性的高低，抗干扰能力的强弱，对于武器系统战斗力的提高发挥着关键性的作用。冲激引信由于具有良好的抗干扰、反隐身能力，定距精度高，体积小，功耗低，已成为无线电引信的研究热点。

目前，国内外通用迫击炮弹引信普遍采用专用物理电源，即涡轮电机供电。涡轮电机利用空气动力产生电源，同时为引信提供第二道保险所用的环境信息。涡轮电机在产生电源的同时，由于电磁辐射、振动、电源串扰等因素，会在引信检波信号上形成连续波形式的串扰，连续波信号频率与涡轮发电机转动频率一致。发电机转动频率与弹丸飞行速度有关，在弹丸飞行过程中发电机转动频率逐渐变化，连续波干扰信号的信号频率也随之变化。不同装药、不同射角条件下，迫击炮弹转动频率一般在几千赫兹量级，与冲激引信回波信号频率范围基本一致。

传统的无线电引信通常采用带通滤波器滤除回波信号频率范围外的噪声，以提高检波信号信噪比。由于涡轮电机干扰信号频率在冲激引信回波信号频率范围内，因此带通滤波器无法抑制涡轮电机干扰信号，干扰信号直接影响检波信号信噪比，进而影响引信作用可靠性和安全性。

为有效抑制连续波干扰信号，同时减小对回波信号的影响，可采用数字带阻滤波器，连续波干扰信号的信号频率在带阻滤波器的阻带范围内，从而抑制连续波干扰。为尽量避免带阻滤波器对回波信号幅度产生影响，带通滤波器的带宽以及过渡带应尽量窄。如果采用有限脉冲响应滤波器，为减小过渡带，滤波器阶数需要做到几百阶。然而，通用迫击炮弹引信对成本敏感，低成本的微处理器实时计算能力受限，无法满足几百阶滤波器实时计算要求。

带宽以及过渡带很窄的带阻滤波器，即为槽口滤波器。利用零极点配对的方法设计二阶无线脉冲响应槽口滤波器，其计算量小，既能满足设计要求，也能在低成本微处理器上实现。

模板匹配算法利用噪声与模板无关、目标回波信号与模板信号相关的特点，降低了信噪比要求。另外，检波信号与模板信号的相关系数已经做了归一化处理，相关系数峰值基本不受检波信号幅度影响，提高了不同信号幅度时炸高的一致性。

冲激引信回波信号检测一般采用能量检测算法。能量检测算法运算简单，对处理器实时计算能力要求低，但是存在两个问题：在低信噪比情况下存在虚警(或漏警)问题；信号幅度大小影响信号处理延时，表现为炸高一致性受信号幅度影响。

发明内容

本发明解决的技术问题是：现有冲激引信回波信号检测一般采用能量检测算法，但能量检测算法在低信噪比情况下存在虚警缺陷从而导致炸高一致性受信号幅度影响。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种冲激引信噪声消除方法，包括以下步骤：

S1、接收机通过接收天线接收检波信号后，微处理器内部集成的ADC实时采集接收机检波信号，将检波信号转换为数字量并记为Signal0，此时采样频率记为fS；

S2、微处理器对采集信号Signal0进行带通滤波，以滤除回波信号频率范围外的干扰及噪声滤除，处理后的带通滤波后信号记为Signal1；