所属技术领域
本发明涉及一种非触发引信电磁信号单通道接收机系统，适用于通信领域。
背景技术：
鱼雷非触发引信，是指鱼雷在距口标舰船某一定距离范围内通过时，可以不与船体相接触，就能自动引起雷头装药爆炸的一种自动装置，它是现代鱼雷组成的主要部件之一，是属于兵器引信中的一种近炸引信。由于舰船自身防护的要求，要将舰船物理场消除到一定小的数值，因此从提高引信的动作可靠性出发，研制主动引信会比被动引信要好。
传统的触发引信反应半径有限，为有效捕获目标的主动引信的电磁信号，进而快速采取主动措施，设计出一款非触发引信的电磁信号单通道接收机系统，对低信噪比下的电磁信号进行放大、滤波、检波、自动增益控制等调理，使接收机输出信号满足后端处理需要。
随着反潜战的发展，反潜自导鱼雷的出现，也要求引信能在鱼雷周围360度方向上起反应。关于近代鱼雷引信的发展情况，由于保密关系相应资料报导很小，就引信所用的控制场来说，估计多为声、磁、电磁场、而声、电磁多用于作用半径较大的大型鱼雷的主动引信，磁也可为主动引信也可作被动引信。
信号的检测与识别是借助于电路装置来实现的，而其设计与研制必然取决于信号的特性。信号检测就是从不可避免的系统噪声中检出有用信号。电磁信号接收机习惯上称为“放大装置”，引信接收机的原理与设计，取决于对有效信号所携带的口标信息量的提取和利用。引信接收机的有效信号是一载波幅度调制信号，因此可包括:载波频率等于引信发射机的发射频率，即引信的工作频率;有效信号的载波相位与发射信号的相位有一定关系，它反映了铁磁体口标反射与非口标的海面、海底反射的不同;有效信号包络的时间变化率，反映了鱼雷与口标舰的相对速度信息;有效信号包络的持续时间，反映了口标舰的宽度信息，有效信号的幅度大小，反映了口标的散射面积和鱼雷与口标的相对距离信息。
技术实现要素：
本发明提供一种非触发引信电磁信号单通道接收机系统，设计的非触发引信电磁信号单通道接收机系统性能稳定，参数指标符合设计要求，具有较高的适用价值。电路结构紧凑，体积小，工作稳定，功耗低，提高了工作效率，且具有良好的抗干扰性和可靠性。
本发明所采用的技术方案是。
非触发引信电磁信号单通道接收机系统由交流放大器、带通滤波电路、检波电路、直流放大自动增益控制电路组成。
所述交流放大器采用两级放大，运算放大器采用的是双运放lm358。因为lm358比较常用，且设计起来也比较方便，放大器总体放大倍数应该大于50000倍。由于引信接收机的有效信号频率范围为100hz~2000hz，所以本接收机内部滤波器的通频带应设计为100hz2000hz。又由于输人信号起伏比较大，所以输出信号就很可能超出5v的范围，所以要在本电路中加入动态范围>25db的agc。
所述带通滤波电路为两个8阶的带通滤波器级连起来，采用了一个8阶高通滤波器(s3529)和一个8阶低通滤波器(s3528)级连，组成一个16阶的带通滤波器。
所述检波电路设计利用二极管d1的非线性特性改变反馈系数，输出电压v0为零对应于二极管d1的导通状态，输出电压v0不为零对应于d1的截止状态。假设输入信号具有负极性(一般光电倍增管输出信号为负极性)，当信号快速下降时，运放输出端变为正电平，三极管q1通，电流从q1的射极流出，通过电阻r流向电容cr,肖特基二极管d1保持关闭状态，此时，基线恢复器相当于单位负增益缓冲器。反之，当信号上升时或变慢时，运放输出端变为负电平，三极管q1断开，但是此时肖特基二极管d1导通，保持运放处于闭环状态，并对电容cr进行快速放电。由于q1关闭并且运放的反向输人端保持为0，输出信号也为0，则流经电阻r的电流为0，从而d1的正极电位为0，电容c相当于对地放电。
所述直流放大自动增益控制电路是整个接收机电路的核心，采用ad9225芯片为核心设计直流放大和自控增益控制电路。输入端口，模拟电源采用模拟5v供电，数字电源采用数字3.3v供电，为了减少噪声，采用电容并联来滤除不同频率的噪声。sence管脚直接接地，采用内部参考电压，确定输入范围为4v。为了保护输入管脚，采用两个二极管进行箝位，使得从vin输入只能在0~5v之间。数字部分直接将d0~d12于dsp的ppi接口相连即可。但是时钟部分必须认真考虑，采样时钟由clkbuf给出，它是子自动增益控制时钟输入经缓冲后的复制版本，输出电平为3.3v，但是a/d时钟输入要求为5v，之间必须进行电平转换，所以采用adg3301设计了电平转换电路，adg3301是adi的生产的单通道双向电平转换芯片，可以实现1.15v~5.5v电平的自由转换。adg3301在3.3v到5v的电平转换传输时延为6ns，使得adclk相比ppiclk延迟6ns，比较ppi和ad9225时序，此延迟不影响采样。通过上述自动增益控制原理，达到对接收机电路输出信号控制的目的。
本发明的有益效果是：电路结构紧凑，体积小，工作稳定，功耗低，提高了工作效率，且具有良好的抗干扰性和可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的交流放大电路1。
图2是本发明的交流放大电路2。
图3是本发明的带通滤波电路。
图4是本发明的检波电路。
图5是本发明的直流放大自动增益控制电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、2,交流放大器采用两级放大，运算放大器采用的是双运放lm358。因为lm358比较常用，且设计起来也比较方便，放大器总体放大倍数应该大于50000倍。由于引信接收机的有效信号频率范围为100hz~2000hz，所以本接收机内部滤波器的通频带应设计为100hz2000hz。又由于输人信号起伏比较大，所以输出信号就很可能超出5v的范围，所以要在本电路中加入动态范围>25db的agc。
如图3,带通滤波电路为两个8阶的带通滤波器级连起来，采用了一个8阶高通滤波器(s3529)和一个8阶低通滤波器(s3528)级连，组成一个16阶的带通滤波器。
如图4，检波电路设计利用二极管d1的非线性特性改变反馈系数，输出电压v0为零对应于二极管d1的导通状态，输出电压v0不为零对应于d1的截止状态。假设输入信号具有负极性(一般光电倍增管输出信号为负极性)，当信号快速下降时，运放输出端变为正电平，三极管q1通，电流从q1的射极流出，通过电阻r流向电容cr,肖特基二极管d1保持关闭状态，此时，基线恢复器相当于单位负增益缓冲器。反之，当信号上升时或变慢时，运放输出端变为负电平，三极管q1断开，但是此时肖特基二极管d1导通，保持运放处于闭环状态，并对电容cr进行快速放电。由于q1关闭并且运放的反向输人端保持为0，输出信号也为0，则流经电阻r的电流为0，从而d1的正极电位为0，电容c相当于对地放电。
如图5，直流放大自动增益控制是整个接收机电路的核心，采用ad9225芯片为核心设计直流放大和自控增益控制电路。输入端口，模拟电源采用模拟5v供电，数字电源采用数字3.3v供电，为了减少噪声，采用电容并联来滤除不同频率的噪声。sence管脚直接接地，采用内部参考电压，确定输入范围为4v。为了保护输入管脚，采用两个二极管进行箝位，使得从vin输入只能在0~5v之间。数字部分直接将d0~d12于dsp的ppi接口相连即可。但是时钟部分必须认真考虑，采样时钟由clkbuf给出，它是子自动增益控制时钟输入经缓冲后的复制版本，输出电平为3.3v，但是a/d时钟输入要求为5v，之间必须进行电平转换，所以采用adg3301设计了电平转换电路，adg3301是adi的生产的单通道双向电平转换芯片，可以实现1.15v~5.5v电平的自由转换。adg3301在3.3v到5v的电平转换传输时延为6ns，使得adclk相比ppiclk延迟6ns，比较ppi和ad9225时序，此延迟不影响采样。通过上述自动增益控制原理，达到对接收机电路输出信号控制的目的。