[发明专利]一种高精度雷达码盘方位的计算方法

说明书

本发明公开高精度雷达码盘方位绝对编码计算方法，该方法用于方位向采用机械扫描雷达的方位绝对编码计算。本发明解决了常规方位绝对编码计算方法计算精度低并且对增量脉冲出现毛刺没有纠错能力的问题：方法中通过对增量码A和增量码B拼接成的变量C，设计状态机，根据C的变化规律进行编码计算。相比常规方法，本发明中的方法精度更高，对增量脉冲出现毛刺的适应力更强。

技术领域

本发明提出了一种新的雷达码盘方位的计算方法，该方法可以有效提高方位向采用机械扫描雷达的方位精度。

背景技术

检测并给出目标的方位信息是雷达的基本功能。对于方位上采用机械扫描的雷达，目标的方位信息是通过方位绝对编码加上角误差得到的。方位绝对编码由码盘发送的清零脉冲，增量脉冲A和增量脉冲B通过计数得到，通常他们的时序关系如图1所示。当增量脉冲A相位超前增量脉冲B四分之一周期时，雷达正转；当增量脉冲A相位落后增量脉冲B四分之一周期时，雷达反转。标准的增量脉冲都是占空比为50％的方波信号。码盘会在雷达转过一圈发送1个清零脉冲和固定个数的增量脉冲，常见的增量脉冲个数为4096。

常规的绝对编码计算方法是：清零脉冲上升沿到来，绝对编码清零。当增量脉冲A的上升沿到来时，判断当前增量脉冲B的值，如果B＝0，则编码值加1；如果B＝1，则编码值减1。以增量脉冲个数4096为例，编码值的变化范围在0到4095之间，相当于将一周360度的范围平均分成4096份，每一份代表一个绝对编码值。

常规的绝对编码计算方法精度较低，并且最大的缺点是：当出现编码计算错误时，没有自纠错能力。由于增量脉冲往往会受到干扰出现毛刺，导致增量脉冲不再是占空比为50％的标准方波，假如图1(a)中的K处出现了一个能被时钟采到毛刺，编码值就会误减1，一直到下一个清零脉冲到来才能重新正确计算编码。这样就会导致错误的方位信息。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的在于针对常规方位绝对编码计算方法的不足，在雷达转动一圈增量脉冲个数不变的前提下，提出一种高精度的，具有自纠错能力的绝对编码计算方法，以提高雷达在方位向的精度。

技术方案

一种高精度雷达码盘方位的计算方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：设置状态机的四种不同状态：state1，state2，state3，state4；设置绝对编码值M的位宽为N+2，其中N与码盘在雷达转动一圈发送的增量脉冲个数有关，码盘在雷达转动一圈发送的增量脉冲个数可以表示为2的N次方；

步骤2：当清零脉冲上升沿到来时，令工作状态state＝state1，绝对编码值M＝0；

步骤3：在时钟上升沿到来时，判断工作状态state：

如果state＝state1，在工作状态为state1的情况下判断C值，当C＝11，此时再判断D的值：如果D＝10，则M＝M+1，state＝state2；如果D＝01，则M＝M-1，state＝state2；当C不等于11或者C＝11情况下D不是10或01，保持M＝0，state＝state1；所述的C为增量脉冲A和增量脉冲B按位拼成一个2比特数，即C＝{A，B}，将C延时两个时钟周期记为D；

如果state＝state2，在工作状态为state2的情况下判断C值，当C＝01，M＝M+1，state＝state3；当C＝10，M＝M-1，state＝state3；其他情况都保持M＝M，state＝state2；

如果state＝state3，在工作状态为state3的情况下判断C值，当C＝00，此时再判断D的值，如果D＝01，则M＝M+1，state＝state4；如果D＝10，则M＝M-1，state＝state4；当C不等于00或者C＝00情况下D不是01或10，保持M＝M，state＝state3；