随机变换伪码的测距设备及测距方法

摘要

本发明公开了一种随机变换伪码的测距设备及测距方法，主要解决现有安装固定伪码的高度表不适应飞机编队飞行的问题，其方案是：预先设定n种码型的伪码，在高度表运行时，读取随机数得到更换码型的时间和序号，连续产生发射码和本地码并串行输出；在前一发射码序列输出结束后，根据随机产生的码型，生成新的发射码序列，随后在前一本地码序列输出结束时，再生成新的本地码序列；将本地码与接收码作相关运算，当运算结果大于系统门限值时，比较本地码与发射码的相位差，计算出高度值上送给系统；否则，使本地码滑向下一个码片，重复相关运算计算高度。本发明截获概率低，能避免飞机编队飞行时的互相跟踪，可用于航空航天飞行器中对飞行高度的测量。

主权项

一种随机变换伪码的测距设备，包括：接收天线、发射天线、发射单元、接收单元、电源单元、A/D单元、信号处理单元和接口单元，信号处理单元由DSP和FPGA芯片组成；信号处理单元产生的伪码由发射单元调制到射频，放大后通过发射天线发射，从目标反射的信号经过接收天线进入接收单元，混频后输出中频信号给A/D单元，A/D单元将采样信号送给信号处理单元，在信号处理单元中，对采样信号进行解调运算，结合本地伪码序列进行相关运算，得出高度值，并通过接口单元输出，其特征在于：所述FPGA中包括：第一发射码寄存模块(1)，用于寄存由DSP产生的伪码码型，在第二发射码寄存模块选通时，将伪码码型送入第二发射码寄存模块；第二发射码寄存模块(2)，用于寄存由第一发射码寄存模块(1)送入的伪码码型，通过数据总线送入发射伪码序列发生模块(5)，同时等待本地码元计数模块产生的使能信号送入本地码寄存模块(6)进行锁存；发射码元计数模块(3)，用于计数发送码元个数，产生第二发射码寄存模块(2)的使能信号，使第一发射码寄存模块的伪码码型送入到第二发射码寄存模块；发射码NCO模块(4)，用于产生发射伪码序列所需时钟；发射伪码序列发生模块(5)，用于产生设备工作所需的发射伪码序列，在发射码NCO模块(4)产生的时钟作用下，根据第二发射码寄存模块(2)送入的码型数据产生发射伪码，通过数据线串行输出；本地码寄存模块(6)，用于寄存由第二发射码寄存模块(2)送入的伪码码型，通过数据总线送入本地伪码序列发生模块(9)；本地码元计数模块(7)，用于计数本地码元个数，产生本地码寄存模块(6)的使能信号，将第二发射码寄存模块(2)的寄存数据送入本地码寄存模块；本地码NCO模块(8)，用于产生本地伪码序列所需时钟；本地伪码序列发生模块(9)，用于产生本地伪码序列，在本地码NCO(8)模块产生的时钟作用下，根据本地码寄存模块(6)寄存的伪码码型产生本地伪码序列，输出给相关运算模块(11)；解调运算模块(10)，用于对AD采样后的信号进行解调运算，得到接收的伪码序列，输出给相关运算模块(11)；相关运算模块(11)，用于将本地伪码序列发生模块(9)产生的本地伪码序列和解调运算模块(10)得到的接收伪码序列进行串行异或运算并累加，并将累加结果和本地码相位信息送入DSP中进行处理；所述DSP中包括：随机码产生模块(12)，用于产生准备更换的码型的序号和更换的时间，在下一时刻到来时将选定码型通过数据总线写入FPGA中的第一发射码寄存模块(1)；本地码移位控制及高度解算模块(13)，用于根据相关运算模块(11)送入的数据进行运算，即通过比较当前发射码和本地码的相位差，换算为距离或高度值后输出；同时控制本地码NCO(8)、本地码元计数模块(7)和解调运算模块(10)，使测距设备能够持续跟踪正确的高度距离。