第 4 章 雷达终端显示器和录取设备.ppt

2) 增量码盘加数字积分法 增量码盘每转过Δθ角度时, 就输出一个用来计数的增量脉冲。增量脉冲的频率f(即单位时间内出现的增量脉冲数)与天线的转动角速度Ω=dθ/dt的关系是 对于一定的码盘, Δθ是常数, 所以f与dθ/dt成正比。  假如我们要取得积分 (4.6.2) * (式中k为常数), 可将X(θ)先存入图4.58(a)中的X寄存器。 在相乘器里实现增量脉冲频率f与X(θ)相乘, 得到频率为f′=fX(θ)的输出脉冲序列。这种乘法器就是矢量产生器中所用的速率乘法器或累加法频率调制器。 其溢出脉冲(进位脉冲)的频率为f′, Y计数器对频率为f′的脉冲不断累计, 于是得到 (4.6.3) 将式(4.6.1)代入式(4.6.3)后得到 (4.6.4) 采用图4.59(a)的数字积分器能完成式(4.6.4)所要求的运算。 * 由于存在 (4.6.5) 于是可用两组数字积分器来实现这两个积分运算。 图4.59(b)是根据这种原理构成的数字式正、余弦积分器。要指出的是, -sinθ的积分才是cosθ, 所以把sinθ乘法器的输出脉冲送往cosθ计数器时, 应使计数器作减法计数。而cosθ乘法器输出的脉冲则使计数器作加法计数。 * 图 4.59 数字式积分器 (a) 工作原理框图; (b) 数字式正、余弦积分器 * 2. 数字式主扫掠信号的产生 图4.60是数字式主扫掠信号产生的方框图, 与前面讲过的矢量产生器相比较, 其工作原理和基本组成都很相似, 这里不再重复。稍有不同的是这里输入到两路频率调制器的信号是来自正、 余弦产生器的sinθ和cosθ的数码, 而矢量产生器的输入是由计算机送来的ΔX和ΔY矢量数据。通常, 图4.60中的频率调制器、 主扫掠计数器、数/模转换及电流放大器等, 对于产生数字式主扫掠线和描绘矢量是共用的。 * 图 4.60 数字式主扫掠线产生方框图 * 4.6.2 综合显示器举例 图 4.61 综合显示器画面示意图 * 显示器采用的示波管是53cm(21英寸)磁聚焦加辅助聚焦的彩色显像管, 光点直径达到0.3mm以下, 分辨力很高。 主扫掠和字符扫掠共用一对偏转线圈, 电感量为90 μH。 偏转放大器的带宽对于大信号为3MHz, 对于小信号可达15 MHz, 故字符保真度良好, 书写速度较高, 平均书写时间仅2.5 μs。光点作满屏偏转的时间为45 μs, 若需要快速偏转, 可采用加高放大器电源电压的方法来缩短偏转时间, 其效果为10 μs。 * 图 4.62 综合显示器组成方框图 * 该显示器设有显示器专用的中央处理计算机, 从而有较强的脱离数据处理计算机而独立工作的能力和灵活多样的功能。 目标坐标数据处理系统以自动方式录取, 在天线环扫一周内可录取高达400批目标坐标数据。图4.62是这种航空管制用的综合显示器组成方框图。它主要包括: 天线轴角编码和分解，显示处理和控制，矢量产生，字符产生和视频压缩等部件。 * 1. 天线轴角编码和分解 目标方位角的数据由增量码盘提供, 而正、余弦产生器采用只读存贮器法。图4.63是这种天线轴角编码和分解的组成方框图。 其方法是先对增量码盘提供的增量脉冲进行计数, 取得天线方位角θ的数码, 然后以此数码作为地址从只读存贮器中读出sinθ和cosθ数码。为了减小只读存贮器容量, 只在其中存放0°~45°范围内的sinθ和cosθ数码。这些数码以及其它图形字符数码经显示器接口微处理机按程序送给控制部件和图像产生部件。 * 图 4.63 天线轴角编码和分解方框图 * 2. 控制部件(或称管理部件) 它主要由微处理器(MPU)构成, 其主要任务在于产生写字符、 画矢量的各种控制信号。 显示器有16种功能, 如画径向扫掠线、 写字、画符号、画航迹矢量、画地图矢量、指示目标运动方向等等。与这16种功能相对应, 在控制部件中存放有16种子程序, 每种子程序有几十条指令, 执行16种子程序中的哪一条, 由显示器接口微处理机的四位功能码控制。按照这种功能码格式, 控制部件向矢量产生器和字符产生器发出控制信号, 同时向示波管送出相应的辉亮信号。 * 3.矢量产生器 矢量产生器由X、Y两路完全相同的矢量产生电路组成。 这里采用加法器进行累加的方法完成数字乘法器(频率调制器)的功能。 矢量产生电路中专设有偏心和展开控制装置。它采用把数据乘以1~15倍的方法将矢量扩展相应倍数, 偏心的最大范围为荧光屏的一个半径。 * 4. 字符产生器 在