基于射频信号幅值的碰撞测速技术研究

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1、中北大学学位论文基于射频信号幅值的碰撞测速技术研究摘要碰撞着速是侵彻弹药引信计行程起爆控制的重要依据，对侵彻弹药最终的侵彻行程精确度有很大影响。但在实际情况下，对侵彻弹药碰撞着速准确测量的难度较大。针对现有的加速度计测量碰撞速度方法存在的局限性，本文提出了基于射频信号强度的非接触式侵彻弹药碰撞初速测量方法，可以有效提高测速的实时性和准确性。本文首先基于射频系统的雷达方程，推导了侵彻弹药的碰撞速度测量公式。由于该测速公式与目标距离有关，因此需要进一步确定发射机发出的射频信号与目标距离两者间的数量关系。采用U2270B射频发射芯片构建了射频

2、发射电路，测量并记录不同距离下接收端接收到的射频信号幅值。测试数据分析时，选取不同的基函数，通过最小二乘法对基函数进行曲线拟合，利用MATLAB数学计算软件工具计算拟合曲线，比较分析拟合曲线的拟合数据特性，最终选出最佳的拟合曲线作为距离与射频信号幅值强度的函数关系式。通过对比分析各种射频强度检测方法优劣，结合实际需要，选择对数放大法作为检测射频信号幅值强度的方法。以AD8307对数放大芯片为核心，设计了可控衰减量的射频幅值强度检测电路。通过试验测量证明，该电路可以再在使用范围内对射频信号的幅值进行检测。由检测到的射频幅值强度，代入射频信

3、号幅值强度与距离的函数式中，求出距离并代入碰撞速度测量公式中，即可得到侵彻弹药碰撞速度。关键词：侵彻弹药引信，计行程起爆，碰撞速度，射频信号，幅值检测中北大学学位论文BasedonradiofrequencysignalamplitudeofthecollisionspeedmeasuringtechnologyresearchAbstractCollisionrateisoneofthemostimportantaspectforthefusepenetrationcontrol.It’saccuracyhasastrongeffec

4、tonthefinalpenetration.However,inactualsituation,it’sdifficulttomeasurethethespeedofpenetrationammunitionprecisely.Mostoftheexistingmethodsformeasuringthethespeedofpenetrationammunitiondependonthecontactway.Obviously,itwilllimitthemeasuringaccuracy.Inordertomeasurethevel

5、ocityreal-timeandprecisely,thisthesispresentsanon-contactmeasuringmethod,whichisbasedontheRFsignalstrength.BasedonthetheRFsystemofradarformula,theequationofcollisionvelocitymeasurementisdeduced.Sincetheequationisrelatedtothetargetdistance,itisnecessarytodeterminetherelat

6、ionshipbetweentheRFsignalfromthetransmitterandthetargetdistance.therftransmissioncircuitisdesignedbasedonU2270Brfchip,whichisusedtomeasureandrecordthereceivedrfsignalamplitudeunderdifferentdistance.Differentbasefunctionsarechosentofitthetestdatausingleastsquaresmethod.Th

7、entheperformancesbetweendifferentfittingresultsarecomparedandanalyzed.AndthebestfittingcurveisselectedasfunctionbetweenthedistanceandtheRF’ssignalamplitude.Throughtheanalysisofallkindsofradiofrequencystrengthtestingmethod,combinedwiththeactualneeds,logarithmicamplificati

8、onmethodischosentodetecttheRFsignal’samplitude.TakingAD8307logamplifierchipasthecore,inthisthesis,acont