一种采用匹配滤波的线圈靶测速精度改进方法

发布时间：2021-06-20 11:24

　　为了解决线圈靶在大直径线圈靶测量小口径弹丸时存在低信噪比情况下测速误差大的问题,研究了一种采用匹配滤波原理的线圈靶信号飞行时间提取方法,分析了低信噪比情况下的线圈靶感应信号的特征,获得了启动靶与停止靶输入信号与输入电压信号的共轭滤波后最大信噪比的输出信号,两输出信号峰值之间的时间即弹丸飞过启动靶与停止靶的时间。实验结果表明,采用匹配滤波方法后的线圈靶与光幕靶在0 dB的测速相对误差不大于0.6%,可有效地提高大直径线圈靶测量小口径弹丸的测速精度。 

【文章来源】：西安工业大学学报. 2020,40(06)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

线圈靶测速系统

式中:μ0为磁导率、n为线圈靶的匝数、p为弹丸的点磁偶极矩、a为线圈靶的半径、v为弹丸的速度、z为线圈靶沿中心轴线方向的距离、ε为线圈靶的感应电动势。线圈靶在噪声干扰下的过零时刻点偏移原理如图2所示,图2是线圈靶无噪声下的感应电压信号与被噪声干扰下的感应电压波形。由图2可以看出无噪声下感应电压零点在噪声干扰下发生了偏移,从而导致测速不准确。当线圈靶感应电压信号微弱时,提高线圈靶励磁线圈电流可以提高信号的幅值,但是励磁电流不能超过其额定电流,否则会导致线圈靶过热,因此不能无限制的增大电流来提高线圈靶的输出信号。

线圈靶信号是一个类似正弦波的信号,其输出信号分为感应电压信号和噪声信号的叠加,其低信噪比的信号如图3所示,随着信噪比的降低,线圈靶信号与噪声混叠越严重。启动靶和停止靶在结构上完全相同,其输出的感应电压信号基本相同,因此图中仅给出低信噪比下启动靶的信号波形。启动靶与停止靶感应电压信号是相关的,感应电压信号与噪声不相关。由于过零时刻识别方法在低信噪比下零点发生偏移,无法提取飞行时间,所以引入了匹配滤波方法进行改进。2.2 匹配滤波处理方法

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3239101