引言

單脈沖雷達(dá)導(dǎo)引頭是現(xiàn)代精確制導(dǎo)的核心，其性能直接決定了武器的命中精度與抗干擾能力[1]。在導(dǎo)引頭系統(tǒng)中，中頻接收機(jī)承擔(dān)著從目標(biāo)回波中提取角誤差、距離及速度信息的關(guān)鍵任務(wù)[2]。傳統(tǒng)中頻接收機(jī)常采用由分立式模擬器件搭建的正交相位調(diào)制方案，該技術(shù)通過將和、差信號(hào)合并為一路，并利用副載波調(diào)制將幅度信息轉(zhuǎn)換為相位/頻率信息，有效降低了對(duì)多通道一致性的要求，具備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小等優(yōu)點(diǎn)，曾廣泛應(yīng)用于各類導(dǎo)引頭平臺(tái)[3]。

然而，在實(shí)際維修與保障中發(fā)現(xiàn)，此類基于模擬器件的接收機(jī)故障率遠(yuǎn)高于數(shù)字接收機(jī)。其技術(shù)痛點(diǎn)集中體現(xiàn)在：幅相校正漂移、測向斜率不穩(wěn)定、接收機(jī)靈敏度劣化、噪底升高[4]。如圖1所示的具體故障案例表明，在低溫下，當(dāng)目標(biāo)信號(hào)能量超過特定門限P時(shí)，角誤差信息提取通道中鑒頻電路性能下降，導(dǎo)致測向斜率發(fā)生跳變，引發(fā)天線指向偏轉(zhuǎn)帶來目標(biāo)截獲不穩(wěn)定，最終致使跟蹤失敗，恢復(fù)至常溫時(shí)，其測向斜率穩(wěn)定不變，可正常跟蹤目標(biāo)。進(jìn)一步分析為：低溫工作時(shí)，信號(hào)能量達(dá)到中等信號(hào)強(qiáng)度時(shí)，鑒頻器的鑒頻斜率從常溫的5.2 V/kHz變?yōu)?.6 V/kHz，導(dǎo)致跟蹤角誤差增大。該類故障根源在于模擬元器件（如鑒頻器、對(duì)數(shù)放大器電路等[5-6]）的參數(shù)溫漂及老化，其診斷與修復(fù)嚴(yán)重依賴專家經(jīng)驗(yàn)與精密儀器，維修周期長、成本高。

圖1　測向斜率跳變致使天線指向偏轉(zhuǎn)

本研究的意義在于，深入剖析以正交相位調(diào)制為代表的傳統(tǒng)模擬接收機(jī)故障機(jī)理，并將其與軟件無線電和數(shù)字化信號(hào)處理的數(shù)字中頻接收機(jī)進(jìn)行對(duì)比。現(xiàn)代方案利用高速ADC和FPGA[7]，在數(shù)字域?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的合成、分離與解調(diào)，將傳統(tǒng)方案中依賴硬件穩(wěn)定性的鑒頻、檢波等功能，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、可重構(gòu)的算法。這不僅從根本上規(guī)避了模擬器件的性能漂移問題，還為實(shí)現(xiàn)智能診斷與參數(shù)在線校正提供了可能。通過此研究，旨在為現(xiàn)役裝備的精準(zhǔn)維修與延壽提供理論支撐，并為新一代導(dǎo)引頭接收機(jī)的數(shù)字化、智能化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型指明技術(shù)方向。

本文詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)下載：

http://m.tom3567.com/resource/share/2000007148

作者信息：

付強(qiáng)，李珍珍，張俊升，石淑娟

（國營洛陽丹城無線電廠，河南 洛陽 471000）