一种激光制导抗干扰处理方法技术

本发明专利技术涉及一种激光制导抗干扰处理方法，使用基于RAM方式的脉冲相关处理方法，在FPGA内部采用并行3路以上6个点的脉冲索引、匹配算法，即使在干扰脉冲达到300KHz的情况下，依然可匹配到正确的目标反射脉冲串，将所用时间控制在1个脉冲间隔以内，即在导引头开机约60ms*(6+1)＝420ms内就可以锁定正确的反射脉冲串，实现良好的反激光高重复频率及随机干扰，达到在激光干扰环境中快速命中目标的作用。

An anti-jamming method for laser guidance

【技术实现步骤摘要】
一种激光制导抗干扰处理方法
本专利技术涉及激光制导
，特别涉及一种激光制导抗干扰处理方法。
技术介绍
激光制导是基于激光来控制飞行器飞行方向，或引导兵器击中目标的一种激光技术。激光制导的原理是：用激光器发射激光束照射目标，装在弹体的激光接收器接收目标反射的激光信号后，算出弹体的偏移反射激光束的程度，不断调整飞行轨迹，使导弹沿着反射激光前进，最终命中目标。随着激光制导武器的广泛使用以及对其认识的加深，激光制导的对抗也越发激烈。目前关于激光制导的对抗技术分为多个方面，主要由烟雾干扰、伪装与隐形、欺骗式干扰以及激光告警。其中欺骗式干扰为常用的干扰手段之一，通过模拟信号规则发射编码脉冲，或者发射高重复频率脉冲的激光干扰信号到导弹，从而使导弹内部锁定不了真实的反射信号，无法命中真实目标。激光发射端一般按照预先设定好的一组编码间隔的脉冲信号进行输出，控制激光器的发送，来产生一组规律的激光信号。在激光武器上的接收导引头通常由光学系统、光电探测器及前放组件、跟踪平台、信息处理模块等部分组成。光学镜组用于激光信号的收集，窄带滤光片用于过滤散光信号；探测器及前放组件用于目标信号提取，探测器通常为四象限PIN或APD光电探测器；跟踪平台用于目标跟踪，主要分为3种：风标式跟踪平台、动力陀螺跟踪平台、框架式稳定跟踪平台；信息处理模块通常包括主放大器、时序控制模块、信号综合处理模块等，主放大器用于脉冲信号的展宽、峰值保持，时序控制模块主要完成信号解码、波门设置、时序控制等功能，信号综合处理模块主要用于实现角误差信号解算、对跟踪平台的控制等功能。在没有干扰时的脉冲发射以及反射脉冲示意图如图1所示。其中接收反射脉冲只是延时一定时间以及脉冲间隔有一定的抖动误差。在有干扰时的脉冲发射以及反射脉冲示意图如图2所示。其中接收的脉冲信号为反射信号与干扰信号的重叠信号，此时需要额外的处置方法在接收的脉冲信号中找到真实脉冲的目标反射信号。在一串接收脉冲信号中匹配到真实物体反射脉冲，一般使用相关算法。将输入信号与真实脉冲组当中的连续多个脉冲进行乘加，在结果大于设定的阈值时，表示在接收脉冲中找到真实的信号，此时根据真实信号的码组规律，输出后续的真实脉冲波门，以进行真实脉冲的幅度峰值提取，从而才能计算出目标的角度偏差量，然后控制导弹进行姿态改变以便沿着反射脉冲方向向目标前进。现有的脉冲相关采用基于移位寄存器的方式进行处理，将输入的数字信号每个采样时刻的采样值移入移位寄存器，然后将移位寄存器中的值与待比较的真实脉冲串进行乘加，在结果大于设定阈值后，认为此时的脉冲串为真实脉冲串中的一部分，从而根据发射编码组来输出接下来的脉冲波门。现有用于激光制导抗干扰的脉冲相关处理方法，为了防止目标的捕获加以欺骗干扰，激光发射的连续间隔脉冲的周期长，一般周期为1分钟甚至数分钟，激光发射的高脉宽时间一般为1us左右。若发射端1分钟发射1000个脉冲，采用移位寄存器处理方式，100ns量化刻度，搜索匹配3个点则需要移位寄存器为1.8Mbits。在FPGA数字处理芯片内部来处理相关，移位寄存器资源有限，往往达不到1.8Mbits，并且在使用移位寄存器达到一定量时，索引的逻辑变得非常庞大，时序很难满足。况且在强干扰的情况下，3个点是远远不够的，移位寄存器资源更显不足。相反，在FPGA数字处理芯片内部，RAM资源一般很多，例如XilinxA7系列最大的FPGA芯片，RAM资源可达13Mbits，但移位寄存器只有2Mbits。若能使用RAM来实现相关算法，得力于RAM的专用资源特性，索引延时小，时序容易满足。同时RAM资源多，则匹配的脉冲点数可以更多，甚至可以用多个相关模块来并行处理，以此达到快速锁定目标反射脉冲的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是：设计一种激光制导抗干扰处理方法，使用基于RAM方式的脉冲相关处理方法，在FPGA内部采用并行3个及以上的相关模块以及6个真实脉冲间隔点的索引、匹配算法，使即使在干扰脉冲达到300KHz的情况下，依然可匹配到正确的目标反射脉冲串，并将所用时间控制在1个脉冲间隔以内，从而实现良好的反激光高重复频率以及随机干扰，达到在激光干扰环境中快速命中目标的作用。本专利技术通过以下技术方案实现：一种激光制导抗干扰处理方法，其特征在于，在激光发射端产生激光照射目标，接收端接收到反射激光及干扰激光脉冲后，按照以下步骤进行激光制导抗干扰处理：步骤1)：采用量化逻辑单元对输入脉冲的高电平进行整形，然后根据设定好的量化刻度对整形后的脉冲电平计数、判决，然后量化，获得量化后的数据；步骤2)：选择量化数据存储池对步骤1)中获得的量化数据进行索引写入，根据步骤1)中获得的量化数据需要匹配真实脉冲的个数来选择对应的量化数据存储池个数，量化数据存储池采用拼接的方式，使每个脉冲索引点分布在不同的量化数据存储池中，选择的量化数据存储池写入采用串接的方式，在上一个存储池用完时，跳到下一个存储池的头继续写入，在所有存储池都用完时，回到第一个存储池的头部覆盖写入；量化数据存储池的数据读取采用写入时读取当前地址的值的方式，在读取的值为1时，启动匹配状态机开始搜索处理，通过RAM脉冲地址计算逻辑来计算当前码组的提取脉冲点对应的RAM序号以及RAM当中的地址，计算公式如下：extract_ram_addr＝start_point+pulse_intervalram_seq＝extract_ram_addr/58000ram_adr＝extract_ram_addr％58000步骤3)：通过匹配状态机对步骤2)中获得当前地址值进行索引，在RAM中读取值为1的数时，按照选定码组的连续6个间隔值来索引接下来的6个点，看对应应该出现脉冲的地方是否量化值为1，若所有索引的码序列的6个点都不全为1，则该值为1的点并非真实脉冲点；索引完成后看在此次搜索过程中是否有中间的RAM地址上的数据读取值为1的情况，有则继续将该点作为起始点开始6个间隔脉冲点的索引，若没有，则状态机跳转到空闲态，等待RAM中下一个读取值为1的地址，然后继续上述的流程；若其中一组索引的码序列对应的6个点值都为1，表示该点以及接下来的6个序列脉冲点都为真实信号的反射脉冲点；步骤4)：当步骤3)中其中一组索引的码序列对应的6个点值都为1时，启动时刻点输出逻辑和码地址输出逻辑，在成功找到6个连续的脉冲间隔的点对应的RAM地址存储值都为1时，执行时刻点输出逻辑，计算当前索引处理成功的时间离第6个脉冲结束时的时间长，将当前索引处理成功时的时间离第6个脉冲结束时的时间长输出作为后续的波门输出逻辑使用；采用码地址输出逻辑输出当前匹配到的码组序列接下来的码地址点。进一步，所述步骤1)中采用量化逻辑单元对整形后的高电平进行量化时采用的方法为：在量化刻度内对整形后的脉冲高电平进行计数，当计数值大于限定值时，认为该区间量化结果为1，当计数值小于限定值时，认为该区间量化结果为0。本专利技术提供了一种激光制导抗干扰处理方法，与现有技术相比，有益效果在于：本专利技术设计的一种激光抗干扰处理方法，使用基于RAM方式的脉冲相关处理后，能够在FPGA内部采用并行3个及以上的相关模块以及6个真实脉冲间隔点索引、匹配算法，这样能够在干扰脉冲达到300KHz的情况下，依然能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光制导抗干扰处理方法，其特征在于，在激光发射端产生激光照射目标，接收端接收到反射激光及干扰激光脉冲后，按照以下步骤进行激光制导抗干扰处理：步骤1)：采用量化逻辑单元对输入脉冲的高电平进行整形，然后根据设定好的量化刻度对整形后的脉冲电平计数、判决，然后量化，获得量化后的数据；步骤2)：选择量化数据存储池对步骤1)中获得的量化数据进行索引写入，根据步骤1)中获得的量化数据需要匹配真实脉冲的个数来选择对应的量化数据存储池个数，量化数据存储池采用拼接的方式，使每个脉冲索引点分布在不同的量化数据存储池中，选择的量化数据存储池写入采用串接的方式，在上一个存储池用完时，跳到下一个存储池的头继续写入，在所有存储池都用完时，回到第一个存储池的头部覆盖写入；量化数据存储池的数据读取采用写入时读取当前地址的值的方式，在读取的值为1时，启动匹配状态机开始搜索处理，通过RAM脉冲地址计算逻辑来计算当前码组的提取脉冲点对应的RAM序号以及RAM当中的地址，计算公式如下：extract_ram_addr＝start_point+pulse_intervalram_seq＝extract_ram_addr/58000ram_adr＝extract_ram_addr％58000步骤3)：通过匹配状态机对步骤2)中获得当前地址值进行索引，在RAM中读取值为1的数时，按照选定码组的连续6个间隔值来索引接下来的6个点，看对应应该出现脉冲的地方是否量化值为1，若所有索引的码序列的6个点都不全为1，则该值为1的点并非真实脉冲点；索引完成后看在此次搜索过程中是否有中间的RAM地址上的数据读取值为1的情况，有则继续将该点作为起始点开始6个间隔脉冲点的索引，若没有，则状态机跳转到空闲态，等待RAM中下一个读取值为1的地址，然后继续上述的流程；若其中一组索引的码序列对应的6个点值都为1，表示该点以及接下来的6个序列脉冲点都为真实信号的反射脉冲点；步骤4)：当步骤3)中其中一组索引的码序列对应的6个点值都为1时，启动时刻点输出逻辑和码地址输出逻辑，在成功找到6个连续的脉冲间隔的点对应的RAM地址存储值都为1时，执行时刻点输出逻辑，计算当前索引处理成功的时间离第6个脉冲结束时的时间长，将当前索引处理成功时的时间离第6个脉冲结束时的时间长输出作为后续的波门输出逻辑使用；采用码地址输出逻辑输出当前匹配到的码组序列接下来的码地址点。...

【技术特征摘要】
1.一种激光制导抗干扰处理方法，其特征在于，在激光发射端产生激光照射目标，接收端接收到反射激光及干扰激光脉冲后，按照以下步骤进行激光制导抗干扰处理：步骤1)：采用量化逻辑单元对输入脉冲的高电平进行整形，然后根据设定好的量化刻度对整形后的脉冲电平计数、判决，然后量化，获得量化后的数据；步骤2)：选择量化数据存储池对步骤1)中获得的量化数据进行索引写入，根据步骤1)中获得的量化数据需要匹配真实脉冲的个数来选择对应的量化数据存储池个数，量化数据存储池采用拼接的方式，使每个脉冲索引点分布在不同的量化数据存储池中，选择的量化数据存储池写入采用串接的方式，在上一个存储池用完时，跳到下一个存储池的头继续写入，在所有存储池都用完时，回到第一个存储池的头部覆盖写入；量化数据存储池的数据读取采用写入时读取当前地址的值的方式，在读取的值为1时，启动匹配状态机开始搜索处理，通过RAM脉冲地址计算逻辑来计算当前码组的提取脉冲点对应的RAM序号以及RAM当中的地址，计算公式如下：extract_ram_addr＝start_point+pulse_intervalram_seq＝extract_ram_addr/58000ram_adr＝extract_ram_addr％58000步骤3)：通过匹配状态机对步骤2)中获得当前地址值进行索引，在RAM中...

【专利技术属性】
技术研发人员：操飞，戴荣，阴陶，林峰，孙海飙，
申请(专利权)人：成都傅立叶电子科技有限公司，深圳市特发信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51