[發明專利]一種激光半主動導引頭自動增益控制電路及控制方法

有效

• 申請號: 201711372566.7
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108173523B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 高思遠;劉慧;張宏巍;儲海榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H03G3/20
• 分類號: H03G3/20;H03K5/24
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

1.一種激光半主動導引頭自動增益控制電路，其特征在于，所述控制電路包括四象限探測器組件、幅值預判組件、雙通道增益仲裁組件、數模轉換器、模數轉換器和主控芯片；所述四象限探測器組件包括四個探測器組件，每個探測器組件包括一級增益控制模塊、二級增益控制模塊和三級增益控制模塊；所述雙通道增益仲裁組件包括四級增益控制模塊，所述四級增益控制模塊包括第一可變增益放大器和第二可變增益放大器；所述幅值預判組件包括多個比較器和多個鎖存器，每一個比較器對應一個鎖存器；所述四象限探測器組件分別與幅值預判組件、雙通道增益仲裁組件連接；所述雙通道增益仲裁組件分別與數模轉換器、模數轉換器連接；所述主控芯片分別與四象限探測器組件、幅值預判組件、數模轉換器、模數轉換器連接；

所述探測器組件用于接收激光回波信號并將其轉化為第一電信號，所述一級增益控制模塊用于采用第一增益系數，二級增益控制模塊用于采用第二增益系數，三級增益控制模塊用于采用第三增益系數依次對第一電信號進行增益處理，得到第二電信號，并將第二電信號傳輸至幅值預判組件以及雙通道增益仲裁組件；

所述幅值預判組件中的各個比較器用于將第二電信號與對應的各個預設閾值電壓進行比較，并將比較結果存儲于各個比較器對應的鎖存器中；

所述主控芯片用于讀取各個鎖存器的比較結果，根據比較結果確定第二電信號的檔位信息，并根據所確定的檔位信息調節一級增益控制模塊、二級增益控制模塊的增益檔位；

所述一級增益控制模塊用于采用第一增益系數，二級增益控制模塊用于采用第二增益系數依次對第一電信號進行增益處理，得到第三電信號，并將第三電信號傳輸至雙通道增益仲裁組件；

所述第一可變增益放大器用于接收第二電信號，并采用第四增益系數對第二電信號進行增益處理，得到第四電信號，并使得第四電信號的大小位于模數轉換器的輸入范圍內；所述第二可變增益放大器用于接收第三電信號，并采用第五增益系數對第三電信號進行增益處理，得到第五電信號，使得第五電信號的大小位于模數轉換器的輸入范圍內；

所述模數轉換器用于接收第四電信號和第五電信號，并分別將第四電信號和第五電信號轉換為數字信號，以及將轉換后的兩個數字信號傳輸給主控芯片；

所述主控芯片用于判斷兩個數字信號與預設信號閾值的差值是否至少有一個位于預設誤差范圍內，若是則記錄當前最優數字信號，所述最優數字信號為與預設信號閾值誤差較小的數字信號；否則主控芯片用于根據兩個數字信號與預設信號閾值的大小，通過數模轉換器調整第一可變增益放大器的第四增益系數以及第二可變增益放大器的第五增益系數，并判斷再次接收的兩個數字信號與預設信號閾值的差值是否至少有一個位于預設誤差范圍內；重復判斷步驟，直至兩個數字信號與預設信號閾值的差值至少有一個位于預設誤差范圍內；

所述主控芯片用于根據四象限探測器組件對應的四個最優數字信號計算激光制導所需的失調角信息，每一探測器組件對應一個最優數字信號。

2.如權利要求1所述的激光半主動導引頭自動增益控制電路，其特征在于，所述主控芯片還用于在判定接收的兩個數字信號與預設信號閾值的差值均不位于預設誤差范圍內時，通過數模轉換器調整三級增益控制模塊的第三增益系數，以及通過數字開關調整一級增益控制模塊的第一增益系數和二級增益控制模塊的第二增益系數。

3.如權利要求1所述的激光半主動導引頭自動增益控制電路，其特征在于，所述主控芯片還用于根據所確定的檔位信息調節三級增益控制模塊的增益檔位，二級增益控制模塊的增益檔位的調整優先級高于三級增益控制模塊，三級增益控制模塊的增益檔位的調整優先級高于一級增益控制模塊。