高重频激光对激光导引头的干扰机理研究

高重频激光对导引头的干扰涉及到导引头内部自动增益控制(AGC)电路、脉冲展宽电路及信息处理组件等多个部分,频率、能量等因素对不同电路的干扰效果相互影响、叠加,导致对干扰效果的评估复杂。为确定不同影响因素的干扰效果,研究了激光导引头内部电路对激光信号的处理过程,从信号处理的角度分析了高重频激光对激光导引头的干扰机理与干扰效果,并进行了定性验证实验。结果表明,在干扰激光能够进入导引头波门的前提下,高重频激光能量是影响高重频激光对AGC电路及脉冲展宽电路干扰效果的主要因素;在干扰激光能量达到导引头接收阈值的前提下,重复频率是影响高重频激光对信息处理组件干扰效果的主要因素;定性实验在一定程度上验证了机理分析的正确性。     

高重频激光对激光导引头的干扰效果

讨论了高重频激光对激光导引头的干扰机理,分析了高重频干扰激光的重复频率、干扰功率和激光导引头波门宽度、自动增益控制(AGC)等因素对干扰效果的影响.研究发现干扰激光频率不满足"频率波门关系"也可取得很好的干扰效果,并对其进行了理论分析.     

高重频干扰对激光解码识别过程的影响

为了有效评估高重频干扰对激光编解码的影响效果,采用归一化互相关函数法,量化分析了高重频干扰对精确频率码的干扰效果。以仅有干扰信号进入导引头波门、干扰信号超前制导信号一定时间进入导引头波门两种情况,重点分析了在激光解码识别过程中的干扰效果,仿真分析了不同因素对干扰效果的定量化影响。结果表明,不同重复频率的高重频激光干扰效果存在差异,重复频率为100kHz时干扰效果最好。该研究为增强高重频干扰效果提供了依据。     

高重频激光对激光制导武器的干扰机理分析

为了研究高重频激光对激光制导武器的干扰机理,根据高重频激光干扰原理,建立了半主动激光制导导引头编码识别模型、时间波门模型、多信号处理模型和干扰信号调制处理模型等相关理论模型,提出了导引头干扰有效的3σ判定准则。在此基础上重点研究了多源干扰和信号调制特性对高重频激光干扰效果的影响,并进行了仿真系统测试。结果表明,多源干扰和干扰信号频率调制能够有效增强干扰效果,干扰信号幅值调制对干扰效果改善作用并不明显。该研究结果将为高重频激光干扰效果评估和高重频激光干扰系统应用提供理论参考。     

高重频激光对激光制导武器的干扰机理分析

为了研究高重频激光对激光制导武器的干扰机理,根据高重频激光干扰原理,建立了半主动激光制导导引头编码识别模型、时间波门模型、多信号处理模型和干扰信号调制处理模型等相关理论模型,提出了导引头干扰有效的3σ判定准则。在此基础上重点研究了多源干扰和信号调制特性对高重频激光干扰效果的影响,并进行了仿真系统测试。结果表明,多源干扰和干扰信号频率调制能够有效增强干扰效果,干扰信号幅值调制对干扰效果改善作用并不明显。该研究结果将为高重频激光干扰效果评估和高重频激光干扰系统应用提供理论参考。     

基于实测数据的激光高重频干扰效果数学仿真

为了解决激光高重频干扰效果评估的问题,设计了高重频激光干扰导引头实物实验,利用实测数据建立了干扰效果模型。通过比较实验情况与数学仿真战情中导引头工作状态的区别,验证了模型的可信度。分析了光斑大小和能量分布、激光入射光线与导引头轴线夹角、导引头接收能量密度等因素对制导信号生成的影响。采用蒙特卡洛方法对激光高重频引诱干扰和扰乱干扰情况下制导炸弹进行了弹道仿真,对其落点分布进行了分析。     

高重频激光对激光导引头解码干扰的研究

为有效评估高重频激光对导引头解码过程的干扰效果,针对解码过程中的搜索识别和锁定跟踪阶段,分别建立了干扰效果量化评估模型。通过仿真,重点研究了高重频激光频率因素对采取了抗干扰技术下的导引头的干扰影响。结果表明:干扰效果与干扰激光频率、编码方式、离散化时间宽度以及时间波门宽度有关;高重频对搜索识别阶段的干扰效果要好于锁定跟踪阶段,当频率达到一定值后对两阶段均可实现100%干扰。     

制导信号中的抗高重频干扰的改进方法

高重频激光干扰是半主动激光制导武器对抗中采用的一种有效的激光有源干扰技术.通过分析激光高重频有源干扰的机理,在已有的激光高重频对抗方法的基础上,针对现有激光对抗方法难以对抗激光高重频干扰的问题,提出并设计了一种由PAWM编码和导引头上抗干扰改进方法组成的抗高重频干扰改进方法,并通过电路实验验证,结果表明该方法不仅能有效排除高重频干扰信号,同时又不影响制导信号质量.     

高重频激光对激光导引头干扰过程的建模研究

为有效评估高重频干扰对激光导引头的干扰效能,建立了锁定跟踪阶段的波门诱偏的干扰模型。研究了波门宽度、干扰频率、编码方式、脉冲锁定方式等因素对干扰效能的影响。首先,分析导引头抗干扰技术——时间波门技术、脉冲锁定技术和脉冲编码技术。接着,建立锁定跟踪阶段高重频激光对激光导引头的干扰模型。最后,基于成功诱偏波门数分析不同干扰因素对激光导引头干扰过程的影响。仿真结果表明:波门宽度、干扰频率对干扰效果有较大影响,波门宽度越宽,干扰频率越高,干扰效果越好;单位波门内干扰脉冲的数量越多,干扰效能越好;当单位波门内干扰脉冲数量大于3时,高重频干扰时间小于270 ms。最优时序脉冲的抗干扰性能优于其他脉冲锁定方式。本文的研究结果对高重频干扰装备的研制和使用具有理论参考价值。     

高重频激光干扰技术机理分析

在光电对抗领域,高重频激光干扰是一种非常有效的干扰技术。从高重频激光干扰的原理出发,通过对由干扰激光功率引起的激光导引头接收系统信噪比下降的现象进行理论分析和数值计算,理清了以往对高重频激光干扰的认识。数值计算结果表明,在目标距离一定的情况下,导弹制导系统的信噪比会随干扰激光功率的增加而减小;在激光干扰功率相同的情况下,导弹制导系统的信噪比会随目标距离的增加而减小。在目标距离为6000 m的情况下,当干扰激光功率大于0.4 w时,导弹制导系统的信噪比降到1以下,此时制导系统不能有效地从各种噪声之中检测出目标回波信号,说明被攻击目标能够得到有效保护。     

脉冲激光测距接收电路的设计

从脉冲激光测距的特点出发,结合APD工作条件,以及回波信号特征,设计了一种脉冲激光测距接收电路。该电路采用两级放大电路,其中前置放大电路具有自动增益控制功能,有效地解决了因测量距离的远近不同而导致回波信号幅度变化大的问题,为后续电路的信号处理提供了条件。     

近距离脉冲激光探测接收和处理

针对几十米到几百米区间的目标探测,提出了近距离脉冲激光探测接收和处理的一种设计方案。对探测接收光学系统和自动增益控制曲线进行了详细设计,对双透镜组合焦距进行了分析计算,并采用软件仿真方法对接收光学系统进一步验证优化;在自动增益控制曲线设计中,针对AD558芯片特点,阐述CPLD芯片中自动增益控制电路和放大电路的设计,并对自动增益控制曲线电路进行了仿真。试验证明探测效果较好。     

激光制导信号的编码和干扰技术

介绍了激光半主动制导系统制导信号编码方法和对编码制导信号进行干扰的方法.随着制导信号的编码技术日趋复杂,传统的欺骗干扰方法难以有效发挥作用.而采用高重复频率激光进行欺骗干扰,具有不需要对制导信号进行识别的突出优点,只要其重复频率足够高,就有可能成功实现干扰.提出了一种不影响激光器峰值功率的提高重复频率的方法.     

新型相位式激光测距系统电路的设计

为了提高相位式激光测距系统的精度和可靠性,设计了一种新型的相位式激光测距系统的发射和两路几乎一致的接收电路。通过采用具有微小频差的低抖动时钟发生技术,差频测相技术等原理,系统可以实现特定环境下的高精度测量。系统由级联式PLL可编程时钟信号源、激光发射与接收模块、自动增益控制、混频滤波及数据采集组成。利用时钟源产生调制信号,并对反馈信号和接收信号进行放大、混频滤波等信号调理,进而采集数据并对数据进行处理分析。在电路的设计中,优化了激光的调制发射电路,采用低回波损耗的尾纤式激光器,增加简单实用的自动增益模块等。实验观察的波形和数据结果分析表明,此相位式激光测距系统电路简单实用,并且具有较高的稳定性和较高的测量精度。     

一种激光半主动制导抗高重频干扰的改进方法

高重频激光干扰是半主动激光制导武器对抗中采用的一种有效的激光有源干扰技术。通过分析激光高重频有源干扰的机理,在已有的激光高重频对抗方法的基础上,针对现有对抗方法中高重频周期难以测量的问题,采用计数波门结合时刻记录方法,测量出多个高重频干扰信号的周期,并建立了激光抗高重频干扰的模型,经过LabVIEW仿真验证,该方法不仅能有效排除高重频干扰信号,同时又不影响制导信号质量。     

The use of current amplifiers for high performance voltage applications

A current amplifier is used to realize a voltage amplifier having an improved high frequency response and slew rate capability. It is shown that the closed loop bandwidth is independent of the closed loop voltage gain. The design and application of a unity gain and a high gain current amplifier to voltage signal processing circuits are given. The results demonstrate an efficient use of the inherent frequency response capabilities of the active devices in the circuit to achieve the amplification of high frequency and large amplitude voltage signals.     

基于BJT和JFET的AGC电路的设计和实现

设计了自动增益控制电路,能够使放大电路的增益自动随信号强度的变化而调整。该电路通过采用改变BJT的直流工作状态来改变BJT的电流放大系数β,实现电阻分压以及改变JFET的栅源电压来控制放大器电阻的大小。设计的自动增益控制电路阐述了BJT分压、JFET变阻以及AGC电路的工作原理,实现了可控增益范围大约为40dB,对现实教学和应用都有很好的借鉴意义。     

激光窄脉冲信号探测电路的设计与接收

在激光反射层析成像雷达系统中,激光脉宽越窄,系统的成像分辨率越高。而高带宽、无失真的探测接收电路设计起来较为困难。详细分析了雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)模型及其主要性能参数,并选择了合适的探测器。然后对前置放大电路、主放大电路和可控增益放大电路进行了较为详细的分析,并设计了合适的电路结构。GHz级微弱光电信号在被接收时很容易受到外部噪声的干扰,这会导致接收波形产生畸变。采用电磁辐射屏蔽方法消除了干扰,最终无失真地探测和接收到了1 ns窄脉冲激光信号,满足了激光反射层析成像雷达系统的0.15 m成像精度要求。     

多波长掺铒光纤激光放大器的放大特性研究

为了研究多波长掺铒光纤激光放大器的放大特性,在单频放大器的基础上,忽略放大自发辐射,推导了描述多波长掺铒双包层光纤放大器的稳态速率方程组,建立了多波长掺铒光纤放大器的理论模型。利用该模型对单波长放大、双波长放大、四波长放大的特性,进行了数值模拟和理论分析;以四波长的激光信号放大为例,对多波长掺铒光纤放大器的放大特性,均衡增益特性进行了研究。结果表明,在单波长注入情况下,光纤放大器的掺杂光纤存在最佳光纤长度为8m;与小信号放大不同,大功率掺铒光纤放大器在1530nm~1560nm之间增益谱趋于平坦;双波长放大输出功率差随着波长间隔的增加线性增大波长间隔为20nm时,通过调节输入信号功率比可以实现最大功率差6.855W的功率均衡补偿;四波长放大时,通过信号功率配比之后的四波长激光输出功率最大偏差为0.28W,在一定范围内实现了均衡增益。这一结果对于掺铒光纤激光的多波长激光输出以及在激光多普勒测风雷达中的应用具有一定帮助。