[發(fā)明專利]一種高精度雷達碼盤方位的計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710129600.1
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106918802B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設計）人: 杜力;郭敏;張群逸;楊剛;劉翔;徐飛;趙濤;袁朋杰;董洪亮
• 申請（專利權）人: 西安電子工程研究所
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

本發(fā)明公開高精度雷達碼盤方位絕對編碼計算方法，該方法用于方位向采用機械掃描雷達的方位絕對編碼計算。本發(fā)明解決了常規(guī)方位絕對編碼計算方法計算精度低并且對增量脈沖出現(xiàn)毛刺沒有糾錯能力的問題：方法中通過對增量碼A和增量碼B拼接成的變量C，設計狀態(tài)機，根據(jù)C的變化規(guī)律進行編碼計算。相比常規(guī)方法，本發(fā)明中的方法精度更高，對增量脈沖出現(xiàn)毛刺的適應力更強。

技術領域

本發(fā)明提出了一種新的雷達碼盤方位的計算方法，該方法可以有效提高方位向采用機械掃描雷達的方位精度。

背景技術

檢測并給出目標的方位信息是雷達的基本功能。對于方位上采用機械掃描的雷達，目標的方位信息是通過方位絕對編碼加上角誤差得到的。方位絕對編碼由碼盤發(fā)送的清零脈沖，增量脈沖A和增量脈沖B通過計數(shù)得到，通常他們的時序關系如圖1所示。當增量脈沖A相位超前增量脈沖B四分之一周期時，雷達正轉；當增量脈沖A相位落后增量脈沖B四分之一周期時，雷達反轉。標準的增量脈沖都是占空比為50％的方波信號。碼盤會在雷達轉過一圈發(fā)送1個清零脈沖和固定個數(shù)的增量脈沖，常見的增量脈沖個數(shù)為4096。

常規(guī)的絕對編碼計算方法是：清零脈沖上升沿到來，絕對編碼清零。當增量脈沖A的上升沿到來時，判斷當前增量脈沖B的值，如果B＝0，則編碼值加1；如果B＝1，則編碼值減1。以增量脈沖個數(shù)4096為例，編碼值的變化范圍在0到4095之間，相當于將一周360度的范圍平均分成4096份，每一份代表一個絕對編碼值。

常規(guī)的絕對編碼計算方法精度較低，并且最大的缺點是：當出現(xiàn)編碼計算錯誤時，沒有自糾錯能力。由于增量脈沖往往會受到干擾出現(xiàn)毛刺，導致增量脈沖不再是占空比為50％的標準方波，假如圖1(a)中的K處出現(xiàn)了一個能被時鐘采到毛刺，編碼值就會誤減1，一直到下一個清零脈沖到來才能重新正確計算編碼。這樣就會導致錯誤的方位信息。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術問題

本發(fā)明的目的在于針對常規(guī)方位絕對編碼計算方法的不足，在雷達轉動一圈增量脈沖個數(shù)不變的前提下，提出一種高精度的，具有自糾錯能力的絕對編碼計算方法，以提高雷達在方位向的精度。

技術方案

一種高精度雷達碼盤方位的計算方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：設置狀態(tài)機的四種不同狀態(tài)：state1，state2，state3，state4；設置絕對編碼值M的位寬為N+2，其中N與碼盤在雷達轉動一圈發(fā)送的增量脈沖個數(shù)有關，碼盤在雷達轉動一圈發(fā)送的增量脈沖個數(shù)可以表示為2的N次方；

步驟2：當清零脈沖上升沿到來時，令工作狀態(tài)state＝state1，絕對編碼值M＝0；

步驟3：在時鐘上升沿到來時，判斷工作狀態(tài)state：

如果state＝state1，在工作狀態(tài)為state1的情況下判斷C值，當C＝11，此時再判斷D的值：如果D＝10，則M＝M+1，state＝state2；如果D＝01，則M＝M-1，state＝state2；當C不等于11或者C＝11情況下D不是10或01，保持M＝0，state＝state1；所述的C為增量脈沖A和增量脈沖B按位拼成一個2比特數(shù)，即C＝{A，B}，將C延時兩個時鐘周期記為D；

如果state＝state2，在工作狀態(tài)為state2的情況下判斷C值，當C＝01，M＝M+1，state＝state3；當C＝10，M＝M-1，state＝state3；其他情況都保持M＝M，state＝state2；

如果state＝state3，在工作狀態(tài)為state3的情況下判斷C值，當C＝00，此時再判斷D的值，如果D＝01，則M＝M+1，state＝state4；如果D＝10，則M＝M-1，state＝state4；當C不等于00或者C＝00情況下D不是01或10，保持M＝M，state＝state3；