[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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技術領域

本發明涉及一種高時間分辨、抗反射波干擾的同步測距電路。?

背景技術

同步測距是目前測量水下合作目標與測量體之間運動距離的可靠方法之一。要求被測的水下合作目標上裝有同步信標，發射測距用脈沖信號；測量體上裝有接收水聽器和識別器，用于接收和識別信標發出的測距脈沖信號。其中識別器即是同步測距電路。使用前，同步信標和同步測距電路進行同步操作，使兩者同一時刻工作。同步時標清零同步測距電路的輸出信號。從同步時標有效(同步測距電路的輸出信號被清零)到同步測距電路輸出信號有效，所用的時間乘以水中的聲速即得到合作目標至測量體間的距離。?

如圖1所示，現有的同步測距電路中，除電源單元外，僅包含選頻單元和觸發單元。其中，選頻單元由LM567?Tone?Decoder實現，測距脈沖的提取和識別均由LM567完成。LM567需要一定的時間才能識別出信號，不能在特定時刻識別信號，故其時間分辨低；觸發單元無自鎖機構，測距信號的直達聲和反射聲均可產生中斷申請信號，抗干擾能力弱。?

發明內容

本發明的目的在于，為克服上述問題，從而提供一種可實現時間分辨高、抗干擾能力強的同步測距電路。?

為實現本發明的上述目的，本發明提供了一種同步測距電路，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。?

作為本發明的一種選擇，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。?

作為本發明的一種選擇，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。?

作為本發明的一種選擇，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。?

作為本發明上述技術方案的一種改進，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。?