[發明專利]同步測距電路

無效

• 申請號: 200710176150.8
• 申請日: 2007-10-22
• 公開（公告）號: CN101419285A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 高兵;張雙榮;曹建國;陳守虎;盧育中
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01S13/08
• 分類號: G01S13/08;H03H11/12;H03K5/24;H03K19/173
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1.?一種同步測距電路，包括電源單元、選頻單元和觸發單元；所述選頻單元， 用于從輸入的寬帶信號中提取固定頻率的信號；其特征在于，還包括：鑒幅單元、 鑒寬單元和窗口單元；

所述鑒幅單元，由高速電壓比較器實現，用于判定選頻單元的輸出信號幅度 是否滿足要求，并通過對基準電壓的改變實現測距距離的調整；

所述鑒寬單元，由單穩態電路組成，用于鑒別滿足幅度要求的信號的寬度是 否合格；

所述窗口單元，由單穩態電路組成，用于為觸發單元提供極小寬度有效電平， 并輸出至觸發單元，實現測距脈沖特定時刻的捕捉，以提高測距的時間分辨能力；

所述觸發單元，由D觸發器實現，將滿足頻率、幅度、寬度要求的測距脈沖 信號在窗口單元的窗口期內轉換為電平信號輸出，用于中斷申請，并反饋信號進 行自鎖，保證僅直達的測距脈沖產生中斷。

2.?根據權利要求1所述的同步測距電路，其特征在于，所述的選頻單元包括 阻抗變換器、高通電路、放大器和帶通濾波器；

所述的選頻單元的輸入端輸入的寬帶信號經過阻抗變換器和高通電路高通濾 波，并經放大器放大后，進入帶通濾波器進行帶通選頻，將滿足測距頻率的信號 提取出來，輸出給鑒幅單元；同時，該帶通濾波器確保在輸入滿量程的非測距頻 率信號時，其輸出的測距頻率諧波幅度遠小于在輸入測距頻率信號時其濾出的測 距頻率信號幅度。

3.?根據權利要求1所述的同步測距電路，其特征在于，所述的鑒幅單元，用 于對選頻單元的輸出的信號與本單元的基準電壓信號進行比較，高于基準電壓的 信號使高速電壓比較器輸出高電平，低于基準電壓的信號使高速電壓比較器輸出 低電平，以使輸入的正弦信號轉換為同頻率的方波信號，輸出至鑒寬單元和觸發 單元。

4.?根據權利要求1所述的同步測距電路，其特征在于，所述的鑒寬單元包括： 1個單刀雙擲選擇開關和2個雙不可再觸發單穩態多諧振蕩器，該鑒寬單元對鑒幅 單元輸入本單元的信號進行延時處理，延時處理后的信號經單刀雙擲選擇開關的 一號通道輸出至第1號雙不可再觸發單穩態多諧振蕩器的第1組不可再觸發單穩 態多諧振蕩器的上升沿輸入端；

一方面，信號上升沿經第1號雙不可再觸發單穩態多諧振蕩器的輸出端傳遞 至第2號雙不可再觸發單穩態多諧振蕩器的第2組不可再觸發單穩態多諧振蕩器 的上升沿輸入端，觸發第2號雙不可再觸發單穩態多諧振蕩器的第2組不可再觸 發單穩態多諧振蕩器工作，由第2號雙不可再觸發單穩態多諧振蕩器的第2組不 可再觸發單穩態多諧振蕩器的輸出端輸出高電平脈沖信號反饋至單刀雙擲選擇開 關的輸入選擇控制端，使單刀雙擲選擇開關選擇二號通道，關閉單刀雙擲選擇開 關的一號通道，停止觀測輸入信號；

另一方面，在該停止觀測期間，信號上升沿觸發第1號雙不可再觸發單穩態 多諧振蕩器的第1組不可再觸發單穩態多諧振蕩器工作，經過由第1號雙不可再 觸發單穩態多諧振蕩器的第1組不可再觸發單穩態多諧振蕩器的電阻和電容確定 的時間延遲，延時后若仍有輸入信號存在，則判定輸入信號為測距脈沖信號，并 將該延遲后的上升沿信號由第1號雙不可再觸發單穩態多諧振蕩器的第1組不可 再觸發單穩態多諧振蕩器的反相輸出端輸出至窗口單元。

5.?根據權利要求4所述的同步測距電路，其特征在于，所述的停止觀測輸入 信號的時間為2ms～8ms，該時間的長短由第2號雙不可再觸發單穩態多諧振蕩器 的第2組不可再觸發單穩態多諧振蕩器的電阻和電容確定。

6.?根據權利要求4所述的同步測距電路，其特征在于，所述由第1號雙不可 再觸發單穩態多諧振蕩器的第1組不可再觸發單穩態多諧振蕩器的電阻和電容確 定的延遲時間為1ms～4ms。

7.?根據權利要求1所述的同步測距電路，其特征在于，所述的窗口單元，用 鑒寬單元輸出的信號上升沿作為觸發源，輸出高電平窄脈沖，并經或門輸出至觸 發單元。

8.?根據權利要求7所述的同步測距電路，其特征在于，所述高電平窄脈沖為 100us～250us的高電平窄脈沖。

9.?根據權利要求1所述的同步測距電路，其特征在于，所述的觸發單元由雙 D觸發器實現，該雙D觸發器包括二組D觸發器，首先，由外部輸入的同步信號 和中斷清零信號分別將雙D觸發器的第一組D觸發器的輸出端和雙D觸發器的第 二組D觸發器的輸出端清零；

當有測距脈沖信號進入觸發單元，并且雙D觸發器的第一組D觸發器的D輸 入端存在窗口單元輸出的高電平脈沖時，觸發雙D觸發器的第一組D觸發器的輸 出端由低電平跳變為高電平；雙D觸發器的第一組D觸發器的輸出端的跳變又觸 發雙D觸發器的第二組D觸發器的輸出端由低電平跳變為高電平，并輸出用作中 斷申請信號；

同時，觸發單元將雙D觸發器的第一組D觸發器的輸出端反饋至窗口單元的 或門輸入端，該輸出端輸出的高電平信號使該或門輸出端輸出高電平，至雙D觸 發器的第一組D觸發器的D輸入端，使雙D觸發器的第一組D觸發器的輸出端不 再隨測距脈沖信號的輸入跳變，從而鎖定觸發單元。