镜头式光幕靶可编程前置信号处理电路设计
发布时间：2021-07-08 14:53
本论文主要研究镜头式光幕靶可编程前置信号处理电路的设计,该信号处理电路主要用于在镜头式光幕靶的测试条件下,上位机通过单片机与电路进行交互,进而改变电路的参数以期达到方便快捷的测试。镜头式光幕靶设计仅有一个光电探测器,通过镜头使得光束可汇聚,配合设计L型大型光源与狭缝光阑形成大型光幕。通过可程控的带通滤波电路、放大电路、触发电路,对信号进行方便的处理。通过方案比较,此次设计的可编程电路的可编程性体现在利用上位机控制单片机,其中通讯电路使单片机与上位机通讯交流,再由单片机控制数字电位器,其中数字电位器替代滤波电路的滤波电阻、放大电路的增益电阻、触发电路的比较器电阻,使得上位机方便的控制调节电路的参数,从而使电路可在不同情况下对不同的信号进行良好的处理,最终使光幕靶达到良好、适用性强的状态。此方案的提出,对传统光幕靶的一些局限性比如靶面较小、结构复杂、灵敏度偏低,包括小飞行物体的飞行速度的不易测量等等的改进有一定的现实意义；在靶场测试中,对提高武器性能和弹丸质量有着重要的意义。本论文主要研究内容有：1)研究镜头式光幕靶的结构原理、工作原理；以及信号处理中的弹尖弹底触发原理。2)对镜头式光幕靶...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 主要内容与结构安排
2 理论研究
2.1 镜头式光幕靶原理
2.1.1 镜头式光幕靶结构原理
2.1.2 镜头式光幕靶工作原理
2.2 弹丸过幕原理
2.2.1 遮光原理分析
2.2.2 触发点时刻获取及分析
2.3 本章小结
3 总体方案设计
3.1 探测光幕设计
3.1.1 光源选取
3.1.2 探测光幕
3.1.3 光路设计
3.1.4 接收装置设计
3.2 电路设计方案
3.2.1 可编程放大电路设计依据及方案
3.2.2 可编程滤波电路及触发电路设计依据及方案
3.3 本章小结
4 可编程前置信号处理电路设计
4.1 光电转换电路
4.1.1 光电转换电路方案
4.1.2 光电转换电路设计及仿真
4.2 可编程带通滤波电路
4.2.1 带通滤波电路设计
4.2.2 可编程带通滤波电路及仿真
4.3 可编程放大电路
4.3.1 放大电路设计
4.3.2 可编程放大电路及仿真
4.4 可编程触发电路
4.5 数字电位器电路
4.6 MCU核心控制电路及通讯电路
4.7 电源电路
4.8 软件控制
4.8.1 数字电位器软件控制
4.8.2 通讯电路软件控制
4.9 本章小结
5 实验及结果分析
5.1 信号处理电路功能测试
5.2 数字电位器方案测试
5.3 实弹测试
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 总结
6.2 存在的问题及展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于白光LED的可见光通信研究进展[J]. 王虹,蔡喜平. 半导体光电. 2014(01)
[2]光幕靶技术研究进展[J]. 蔡荣立,倪晋平,田会. 西安工业大学学报. 2013(08)
[3]火炮立靶密集度测量方法[J]. 王宝元,衡刚,周发明,吴会民. 测试技术学报. 2011(06)
[4]光电探测器前置放大电路研究[J]. 高科,孙晶华. 微型机与应用. 2011(18)
[5]半导体光电结构材料及其应用[J]. 李书平,李成,陈松岩,方志来,张保平,吴正云,吴志明,詹华瀚,陈朝,余金中,王启明,康俊勇. 厦门大学学报(自然科学版). 2011(02)
[6]光电探测器前置放大电路设计与研究[J]. 胡涛,司汉英. 光电技术应用. 2010(01)
[7]基于天幕靶的弹丸过靶信息探测提取方法的研究[J]. 董华,倪晋平,王铁岭. 核电子学与探测技术. 2009(04)
[8]面向RS485协议配置应用的单片机与PC机之间的通信[J]. 陈在平,杜金利. 天津理工大学学报. 2009(02)
[9]阵列光电探测器在光电探测靶中的应用研究[J]. 李翰山,华翔,王泽民,雷志勇,雷鸣. 弹箭与制导学报. 2008(03)
[10]用于光幕测试的时刻信息提取方法研究[J]. 倪晋平,田会. 光学技术. 2008(01)
硕士论文
[1]室内线阵CCD立靶测试系统中关键问题的研究[D]. 刘晶晶.西安工业大学 2013
[2]飞行破片动能光幕测试技术[D]. 鲁倩.西安工业大学 2012
[3]天幕靶灵敏度极限机理研究[D]. 魏建凯.西安工业大学 2012
[4]室内高精度立靶密集度测试技术[D]. 杜文斌.西安工业大学 2011
[5]漫反射激光测距研究[D]. 刘军.中国科学院研究生院（云南天文台） 2007
本文编号：3271783
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 主要内容与结构安排
2 理论研究
2.1 镜头式光幕靶原理
2.1.1 镜头式光幕靶结构原理
2.1.2 镜头式光幕靶工作原理
2.2 弹丸过幕原理
2.2.1 遮光原理分析
2.2.2 触发点时刻获取及分析
2.3 本章小结
3 总体方案设计
3.1 探测光幕设计
3.1.1 光源选取
3.1.2 探测光幕
3.1.3 光路设计
3.1.4 接收装置设计
3.2 电路设计方案
3.2.1 可编程放大电路设计依据及方案
3.2.2 可编程滤波电路及触发电路设计依据及方案
3.3 本章小结
4 可编程前置信号处理电路设计
4.1 光电转换电路
4.1.1 光电转换电路方案
4.1.2 光电转换电路设计及仿真
4.2 可编程带通滤波电路
4.2.1 带通滤波电路设计
4.2.2 可编程带通滤波电路及仿真
4.3 可编程放大电路
4.3.1 放大电路设计
4.3.2 可编程放大电路及仿真
4.4 可编程触发电路
4.5 数字电位器电路
4.6 MCU核心控制电路及通讯电路
4.7 电源电路
4.8 软件控制
4.8.1 数字电位器软件控制
4.8.2 通讯电路软件控制
4.9 本章小结
5 实验及结果分析
5.1 信号处理电路功能测试
5.2 数字电位器方案测试
5.3 实弹测试
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 总结
6.2 存在的问题及展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于白光LED的可见光通信研究进展[J]. 王虹,蔡喜平. 半导体光电. 2014(01)
[2]光幕靶技术研究进展[J]. 蔡荣立,倪晋平,田会. 西安工业大学学报. 2013(08)
[3]火炮立靶密集度测量方法[J]. 王宝元,衡刚,周发明,吴会民. 测试技术学报. 2011(06)
[4]光电探测器前置放大电路研究[J]. 高科,孙晶华. 微型机与应用. 2011(18)
[5]半导体光电结构材料及其应用[J]. 李书平,李成,陈松岩,方志来,张保平,吴正云,吴志明,詹华瀚,陈朝,余金中,王启明,康俊勇. 厦门大学学报(自然科学版). 2011(02)
[6]光电探测器前置放大电路设计与研究[J]. 胡涛,司汉英. 光电技术应用. 2010(01)
[7]基于天幕靶的弹丸过靶信息探测提取方法的研究[J]. 董华,倪晋平,王铁岭. 核电子学与探测技术. 2009(04)
[8]面向RS485协议配置应用的单片机与PC机之间的通信[J]. 陈在平,杜金利. 天津理工大学学报. 2009(02)
[9]阵列光电探测器在光电探测靶中的应用研究[J]. 李翰山,华翔,王泽民,雷志勇,雷鸣. 弹箭与制导学报. 2008(03)
[10]用于光幕测试的时刻信息提取方法研究[J]. 倪晋平,田会. 光学技术. 2008(01)
硕士论文
[1]室内线阵CCD立靶测试系统中关键问题的研究[D]. 刘晶晶.西安工业大学 2013
[2]飞行破片动能光幕测试技术[D]. 鲁倩.西安工业大学 2012
[3]天幕靶灵敏度极限机理研究[D]. 魏建凯.西安工业大学 2012
[4]室内高精度立靶密集度测试技术[D]. 杜文斌.西安工业大学 2011
[5]漫反射激光测距研究[D]. 刘军.中国科学院研究生院（云南天文台） 2007
本文编号：3271783
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