發(fā)布時(shí)間：2020-10-10 21:23

　　 曳光彈測試系統(tǒng)主要用于曳光彈飛行速度的測量,測試系統(tǒng)所用測速光幕由測光靶和常規(guī)測速光幕靶組成。測光靶在測試彈尾曳光強(qiáng)弱變化大的曳光彈時(shí)易失效,常規(guī)測速光幕靶測試覆蓋的彈丸口徑范圍窄且手動調(diào)節(jié)增益不便。針對曳光彈測速系統(tǒng)中電路測試動態(tài)范圍不足的問題,本文著重采用對數(shù)放大器設(shè)計(jì)了測光靶信號處理電路以拓寬電路的測試動態(tài)范圍,同時(shí)利用數(shù)字電位器設(shè)計(jì)了常規(guī)靶增益調(diào)節(jié)控制電路。本文主要研究內(nèi)容如下:第一,總結(jié)了彈丸速度測量方法和曳光彈測速技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,分析了光幕探測接收視場的分布特點(diǎn),結(jié)合曳光彈構(gòu)造及發(fā)光原理以及實(shí)彈射擊試驗(yàn)過幕信號波形,分析了現(xiàn)有曳光彈測速系統(tǒng)的不足,提出改善測試動態(tài)范圍的總體方案。第二,依據(jù)可靠性原理和規(guī)范設(shè)計(jì)了電壓型和電流型兩種具有對數(shù)放大功能的測光靶信號處理電路以及常規(guī)靶增益調(diào)節(jié)控制電路。選定電路設(shè)計(jì)方案,在Altium Designer軟件中繪制了電路原理圖和PCB圖,進(jìn)行了實(shí)物制作,并對制作的電路進(jìn)行了測試。第三,設(shè)計(jì)并搭建了曳光彈測速系統(tǒng)測光靶試驗(yàn)平臺,利用該測試平臺驗(yàn)證測光靶的對數(shù)輸出特性和測時(shí)效果。對引入對數(shù)變換后的測速誤差進(jìn)行了分析,并在MATLAB中進(jìn)行仿真驗(yàn)證。第四,對電子元器件進(jìn)行了失效機(jī)理分析,對設(shè)計(jì)的測光靶信號處理電路進(jìn)行可靠性分析,包括可靠性模型的建立,可靠性指標(biāo)的提出、分配及檢驗(yàn),并對電路進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)和優(yōu)化。最后,在室內(nèi)對設(shè)計(jì)的曳光彈測速電路進(jìn)行測試驗(yàn)證,并在靶場進(jìn)行了實(shí)彈射擊比對試驗(yàn),結(jié)果表明設(shè)計(jì)的電路應(yīng)用在現(xiàn)有曳光彈測速系統(tǒng)中,工作穩(wěn)定,使動態(tài)范圍由15dB拓展到60dB。
【學(xué)位單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TJ410.6
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和研究動態(tài)
        1.2.1 靶場測速技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 曳光彈測速現(xiàn)狀與存在的問題
        1.2.3 改善動態(tài)范圍的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文工作及內(nèi)容安排
2 總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 探測光幕及彈尾曳光信號分析
        2.1.1 探測光幕視場分析
        2.1.2 曳光彈構(gòu)造及發(fā)光原理
        2.1.3 曳光彈過幕信號特征
        2.1.4 曳光彈測速失效分析
    2.2 曳光彈速度測試總體方案
    2.3 本章小結(jié)
3 對數(shù)放大電路設(shè)計(jì)
    3.1 光電轉(zhuǎn)換部分設(shè)計(jì)
        3.1.1 光電探測器件的選型
        3.1.2 光電二極管搭接方式選擇
        3.1.3 光電二極管接收陣列
    3.2 前級耦合放大電路
    3.3 對數(shù)放大電路設(shè)計(jì)
        3.3.1 電壓型對數(shù)放大電路
        3.3.2 電流型對數(shù)放大電路
    3.4 后級放大跟隨
        3.4.1 儀表放大器
        3.4.2 跟隨驅(qū)動
    3.5 信號處理電路電源設(shè)計(jì)
    3.6 自動調(diào)零電路
        3.6.1 自動調(diào)零電路設(shè)計(jì)
        3.6.2 自動調(diào)零程序設(shè)計(jì)
    3.7 本章小結(jié)
4 增益控制電路設(shè)計(jì)
    4.1 增益控制電路設(shè)計(jì)
    4.2 程序功能實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 增益自適應(yīng)
        4.2.2 增益控制
    4.3 本章小結(jié)
5 電路測試與測速誤差分析
    5.1 對數(shù)特性測試
        5.1.1 電壓型對數(shù)處理電路對數(shù)特性測試
        5.1.2 電流型對數(shù)處理電路對數(shù)特性測試
    5.2 電路動態(tài)范圍測試
        5.2.1 電壓型對數(shù)放大電路動態(tài)范圍測量
        5.2.2 電流型對數(shù)放大電路動態(tài)范圍測量
    5.3 電壓型對數(shù)放大電路與電流型對數(shù)放大電路的比較
    5.4 曳光信號模擬裝置設(shè)計(jì)
    5.5 曳光測速測量誤差分析
        5.5.1 時(shí)間相關(guān)算法分析
        5.5.2 MATLAB信號仿真計(jì)算
    5.6 實(shí)彈射擊試驗(yàn)
        5.6.1 室內(nèi)氣槍彈測試
        5.6.2 7.62mm實(shí)彈測試
    5.7 本章小結(jié)
6 信號處理電路的可靠性分析
    6.1 信號處理電路的可靠性設(shè)計(jì)方法
        6.1.1 確定可靠性指標(biāo)
        6.1.2 建立可靠性模型
        6.1.3 元件計(jì)數(shù)法檢驗(yàn)可靠性指標(biāo)
    6.2 測光靶信號處理電路可靠性分析
        6.2.1 電路工作原理
        6.2.2 可靠性模型的建立
        6.2.3 元件計(jì)數(shù)法可靠性預(yù)計(jì)
    6.3 電子元器件失效機(jī)理分析
        6.3.1 電阻器的失效機(jī)理
        6.3.2 電容器的失效機(jī)理
        6.3.3 集成塊的失效模式與失效機(jī)理
    6.4 小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 總結(jié)
    7.2 下一步工作和展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭希維;姚志敏;孔子華;;主動防護(hù)系統(tǒng)及對抗策略[J];四川兵工學(xué)報(bào);2012年12期

2 陳興旺;;大口徑彈丸光幕靶測速技術(shù)[J];四川兵工學(xué)報(bào);2012年12期

3 蔡榮立;倪晉平;馬時(shí)亮;陳興旺;;基于光幕靶的曳光彈速度測量系統(tǒng)[J];彈道學(xué)報(bào);2011年02期

4 梅欣麗;李常青;;對數(shù)放大器在弱光檢測中的應(yīng)用[J];電子設(shè)計(jì)工程;2010年05期

5 林樹;;接收機(jī)動態(tài)范圍分析[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2009年23期

6 董華;倪晉平;王鐵嶺;;基于天幕靶的彈丸過靶信息探測提取方法的研究[J];核電子學(xué)與探測技術(shù);2009年04期

7 鄔晶;王鐵嶺;王松;;天幕靶測速系統(tǒng)標(biāo)定技術(shù)的研究[J];中國測試;2009年01期

8 甄志芳;趙毅;張福海;;全集成CMOS限幅器與場強(qiáng)指示器設(shè)計(jì)[J];南開大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年04期

9 倪晉平;楊雷;田會;;基于大靶面光幕靶的兩類六光幕陣列測量原理[J];光電工程;2008年02期

10 江蔚;;影響曳光彈曳光性能因素的探討[J];四川兵工學(xué)報(bào);2007年06期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉繼平;無線式高精度紅外測速系統(tǒng)研究[D];南京理工大學(xué);2015年

2 蘇樹清;雙光幕測速系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];中北大學(xué);2014年

3 楊寧;基于彈丸回波信號的瞬時(shí)頻率估計(jì)算法的研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

4 張瑋;數(shù)字下變頻技術(shù)在彈丸回波信號處理中的研究與應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2013年

5 石林;收發(fā)一體化光幕靶測試技術(shù)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2010年

6 劉潔;雷達(dá)中頻數(shù)字信號處理與動態(tài)范圍的研究[D];大連海事大學(xué);2010年

7 王文濤;反射式光幕精密測速系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2009年

8 胡大繩;接收機(jī)與A/D變換器動態(tài)匹配研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

9 羅萬團(tuán);基于電場傳感器的小信號檢測系統(tǒng)的研究[D];電子科技大學(xué);2009年

10 顧興旺;毫米波高靈敏度接收機(jī)設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2008年

本文編號：2835610