脉冲间隔测量系统的输入电路技术方案

本实用新型专利技术提供一种脉冲间隔测量系统的输入电路，包括脉冲正输入端PULSE+、脉冲负输入端PULSE-以及脉冲输出端PULSE1，脉冲正输入端PULSE+通过迟滞比较电路与脉冲输出端PULSE1相连，脉冲负输入端PULSE-与零电位参考端相连。所述迟滞比较电路包括输入电阻R1、输入电阻R2、反馈电阻R3以及比较器LM1191，输入电阻R1和输入电阻R2串联后一端与脉冲正输入端PULSE+相连，另一端与比较器LM1191正输入端相连，反馈电阻R3一端与比较器LM1191正输入端相连，另一端与脉冲输出端PULSE1相连。本实用新型专利技术的有益效果在于：通过迟滞比较，使得脉冲间隔测量准确高效；设置多级抗干扰措施，有效去除各种干扰，信号稳定准确；电路结构合理，成本低且提高测量精度效果明显。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及脉冲时间间隔测量
，具体涉及一种脉冲间隔测量系统的输入电路。
技术介绍
脉冲时间间隔测量被广泛应用于通信、雷达、电子战、卫星及导航定位等领域。例如，雷达测距精度的提高依赖于发射脉冲与回波脉冲时间间隔测量精度的提高；雷达PRI的高精度提取本身就是一个时间间隔测量问题；多站无源定位精度提高的一个重要限制因素是时差测量精度；而时差测量本身也属于时间间隔测量的范畴。因此高精度时间间隔测量方法具有十分重要的意义，由于在实际应用环境中存在大量未知干扰源，当待检信号源经较长电缆引入或屏蔽措施不当，脉冲信号会受到污染，导致脉冲边沿误判，这严重影响脉冲时间间隔的测量精度。当前广泛应用的一些时间间隔测量方法通常是弱化或忽略干扰噪声的存在，限制这些方法的应用范围，虽然有些方法采用常规的软硬件滤波技术抑制干扰的影响，但这类滤波系统又存在滤波器带宽与脉冲检测系统动态特性的矛盾。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本技术提供一种脉冲间隔测量系统的输入电路，在强噪声环境下可很好的实现脉冲沿的判断，使得脉冲间隔测量更准确。为实现上述专利技术目的，本技术所采用以下技术方案:脉冲间隔测量系统的输入电路，包括脉冲正输入端PULSE+、脉冲负输入端PULSE-以及脉冲输出端PULSE1，脉冲正输入端PULSE+通过迟滞比较电路与脉冲输出端PULSEl相连，脉冲负 输入端I3ULSE-与零电位参考端相连。进一步地，所述迟滞比较电路包括输入电阻R1、输入电阻R2、反馈电阻R3以及比较器LM1191，输入电阻Rl和输入电阻R2串联后一端与脉冲正输入端I3ULSE+相连，另一端与比较器LMl 191正输入端相连，反馈电阻R3 —端与比较器LMl 191正输入端相连，另一端与脉冲输出端I3ULSEl相连。进一步地，所述输入电阻Rl与输入电阻R2相连的一端还连接有滤波电容Cl，滤波电容Cl的另一端与脉冲负输入端I3ULSE-相连，输入电阻Rl与滤波电容Cl组成低通滤波电路。进一步地，所述输入电阻Rl阻值选取lk，滤波电容Cl电容值选取0.001 mF。进一步地，还包括用于提供2.7V参考电压的稳压电路，稳压电路包括稳压二极管D4和电阻R5，稳压二极管D4阳极与零电位参考端相连，稳压二极管D4阴极与比较器LMl 191负输入端相连且与电阻R5 —端相连，电阻R5另一端与比较器LMl 191电源端相连。进一步地，所述稳压二极管D4还并联有一滤波电容C2。进一步地，所述比较器LM1191的电源端与+5V电源端相连，比较器LM1191的接地端与零电位参考端相连，比较器LM1191的输出端还通过一上拉电阻R4与+5V电源端相连。进一步地，所述+5V电源端还通过一滤波电容C3与零电位参考端相连。进一步地，所述脉冲负输入端通过一个用于抑制外部地线脉冲干扰的磁珠BEAD，磁珠BEAD —端与脉冲负输入端以及外部接地端相连，另一端与零电位参考端相连。进一步地，所述磁珠BEAD参数为1000欧/100MHZ，载流量为0.5A。与现有技术相比，本技术的有益效果在于:通过迟滞比较，使得脉冲间隔测量准确高效；设置多级抗干扰措施，有效去除各种干扰，信号稳定准确；电路结构合理，成本低且提高测量精度效果明显。附图说明图1为本技术的电路图。图2为无迟滞比较输出的波形图。图3为本技术的输出波形图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明:参照图1所示，脉冲间隔测量系统的输入电路，包括脉冲正输入端TOLSE+、脉冲负输入端I3ULSE-以及脉冲输出端PULSE1，脉冲正输入端PULSE+通过迟滞比较电路与脉冲输出端PULSEl相连，脉冲负输入端I3ULSE-与零电位参考端相连。迟滞比较电路包括输入电阻R1、输入电阻R2、反馈电阻R3以及比较器LM1191，输入电阻Rl和输入电阻R2串联后一端与脉冲正输入端I3ULSE+相连，另一端与比较器LMl 191正输入端相连，反馈电阻R3 —端与比较器LM1191正输入端相连，另一端与脉冲输出端PULSEl 相连。为防止输入干扰，输入电阻Rl与输入电阻R2相连的一端还连接有滤波电容Cl，滤波电容Cl的另一端与脉冲负输入端I3ULSE-相连，输入电阻Rl与滤波电容Cl组成低通滤波电路。本实施例中，输入电阻Rl阻值选取lk，滤波电容Cl电容值选取0.001 mF。还包括用于提供2.7V参考电压的稳压电路，稳压电路包括稳压二极管D4和电阻R5，稳压二极管D4阳极与零电位参考端相连，稳压二极管D4阴极与比较器LM1191负输入端相连且与电阻R5 —端相连，电阻R5另一端与比较器LMl 191电源端相连。为进一步提高参考电压稳定性，稳压二极管D4还并联有一滤波电容C2。比较器LMl 191的电源端与+5V电源端相连，比较器LMl 191的接地端与零电位参考端相连，比较器LM1191的输出端还通过一上拉电阻R4与+5V电源端相连。为使比较器供电稳定，+5V电源端还通过一滤波电容C3与零电位参考端相连。脉冲负输入端通过一个用于抑制外部地线脉冲干扰的磁珠BEAD，磁珠BEAD —端与脉冲负输入端以及外部接地端相连，另一端与零电位参考端相连。本实施例中，磁珠BEAD参数为1000欧/100MHZ，载流量为0.5A。本技术的工作原理:为了测量脉冲信号之间的时间间隔微处理器需要实时监测脉冲信号的上升沿(下降沿)，通过计算两个上升沿(下降沿)的时差来测量脉冲间隔，本专利技术主要解决 外部脉冲输入信号的电平检测和抗干扰设计。该系统包括两部分组成:脉冲电平检测电路和抗干扰处理电路。脉冲电平检测:如图1所示，待测脉冲信号由双绞线正端PULSE+引入比较器LMl 19正输入端，比较器LMl 19负输入端PULSE—连接由电阻R5和稳压管D4构成的参考电压2.7伏，当脉冲信号为高电平(5v)时，比较器输出高电平；低电平(Ov)时比较器输出为低电平。比较器的输出PLUSl连接到微处理器的AD输入端，脉冲间隔计算由微处理器完成。抗干扰处理电路包括磁珠、RlCl低通滤波器和比较器迟滞反馈R3。磁珠BEAD参数为1000欧/100MHZ，它可以有效隔离脉冲输入电路地线干扰对本系统的影响；低通滤波器电路采用电阻Rl=Ik和电容Cl=0.001微法(mF)构成低通滤波器，截至频率为f=160khz，除去脉冲信号中的高频干扰；比较器LM119、电阻Rl、R2和R3构成迟滞比较器，迟滞比较器上门限VT+ = 2.91V,下门限V- = 2.45V和门限宽度为Δ^ = 0.46Γ (已知比较器高电平输出V011 = 5V，低电平Vol = OV )。由于待测脉冲变化时会使比较器输出产生短暂振荡现象，以至于无法精确估计脉冲的起始或终止时间；另外，即使待测脉冲信号不变，由于噪声干扰的存在也会使比较器输出呈现短暂的电平变化现象，这会使系统产生误判，如图2所示。针对这些现象，本专利技术引入了迟滞比较器减少输出信号的振荡或误动作，如图3所示。理论分析和实践表明，该方法可以有效抑制脉冲变化时的振铃现象和其它干扰引起的比较器虚假电平变化，提高脉冲间隔检测精度。虽然本技术已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本领域普通技术人员应当了解，本文档来自技高网...

【技术保护点】
脉冲间隔测量系统的输入电路，包括脉冲正输入端（PULSE+）、脉冲负输入端（PULSE?）以及脉冲输出端（PULSE1），其特征在于：脉冲正输入端（PULSE+）通过迟滞比较电路与脉冲输出端（PULSE1）相连，脉冲负输入端（PULSE?）与零电位参考端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王茂林，宋军，李洋，石岩，严东，张露池，武翰文，
申请(专利权)人：中国人民解放军九二九四一部队，
类型：实用新型
国别省市：