【正文】 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 20xx 屆） 題 目 學(xué) 院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成日期 20xx年 6 月 摘 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)自主研發(fā)的激光打靶系統(tǒng)的信號(hào)處理過(guò)程，繼而實(shí)現(xiàn)整個(gè)打靶系統(tǒng)。激光打靶系統(tǒng)主要包括半導(dǎo)體激光槍、光電探測(cè)器和信號(hào)處理電路，信號(hào)處理過(guò)程是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵。激光打靶的打靶過(guò)程，由激光槍發(fā)射激光脈沖信號(hào)，光電靶接收激光脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)系列信號(hào)處理過(guò)程最終得到打靶的結(jié)果。光電靶由許多塊的光電探測(cè)器組成，每塊不同位置的光電探測(cè)器對(duì)應(yīng)不同編號(hào)，從打靶的實(shí)際情況出發(fā)，確定了相應(yīng)的編號(hào)規(guī)則。打靶的成績(jī)由激光所擊中的光電探測(cè)器的編號(hào)來(lái)判定。 激光打靶系統(tǒng)的主要信號(hào)處理過(guò)程包括：信號(hào)的放大、編碼和數(shù)據(jù)傳輸。信號(hào)由 光電探測(cè)器檢測(cè)后傳送到相應(yīng)的放大電路，放大電路采用集成運(yùn)算放大器。按原先對(duì)光電探測(cè)器的編碼規(guī)則采用多路優(yōu)先編碼器對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼。最后把編碼值以串口的形式傳送到計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能對(duì)打靶結(jié)果進(jìn)行各種處理。與計(jì)算機(jī)之間的串行數(shù)據(jù)傳輸由 89C2051單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。 89C2051單片機(jī)的程序，使用 keil 編譯器進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試完成，其主要功能是控制數(shù)據(jù)的串行傳送，實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的串口通信。 該信號(hào)處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)的良好檢測(cè)。與計(jì)算機(jī)之間的串口通信可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上的顯示、統(tǒng)計(jì)、儲(chǔ)存等功能，為打靶者提供非常 直接、準(zhǔn)確的打靶結(jié)果，有利于提高打靶效果。 關(guān)鍵詞： 激光打靶；信號(hào)處理；信號(hào)編碼；串行傳輸 ABSTRACT The main aim of this thesis is to design and realize signal processing of a selfdeveloped laser target shooting system and then realize the whole laser target shooting system. The laser target shooting system consists of semiconductor laser gun, photoelectric detector, and signal processing circuit, which is the key part of the whole system. Laser target shooting process go though following steps: laser gun emitted a pulse of laser, which would be received by the laser target and the results of shooting will be shown on screen of puter by series signal processing. The laser target consists of some silicon photoelectric units that were encoded with different numbers according to certain rule. The result of the shooting will be got when detecting the number of the photoelectric unit that receives the laser pulse. The signal processing of the laser target shooting system mainly consists of signal amplification, signal encoding and data transmission. The inspected photoelectric signal was then amplified by operator amplifiers, coded by multiplex priority encoder according to the prearranged rule, and then transferred to puter by 89C2051 MCU through its serial port. And then puter can process the signal. The program of 89C2051 MCU is designed in keil and debugged using keil piler. It is designed to control the data transmission with puter. The designed signal processing system can detect signal effectively. Through the serial data transmission, puter can process the shooting result, such as display, statistics and storage etc. It provide direct and exact shooting result for trainer, so it can increase the efficiency of the shooting training. Key words： laser target shooting； signal amplification； signal encode；serial data transmission 1 引言 目前的射擊打靶訓(xùn)練，基本以實(shí)彈訓(xùn)練為主，國(guó)防開(kāi)支大，危險(xiǎn)系數(shù)高。傳統(tǒng)的報(bào)靶方法是人工報(bào)靶，由報(bào)靶員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定靶數(shù)，帶有很大的個(gè)人主觀(guān)因素，可靠性、公正性差，效率低。因此有必要研制一種切合部隊(duì)實(shí)際的，在非實(shí)彈射擊條件下進(jìn)行射擊精度訓(xùn)練的打靶訓(xùn)練器，這樣既能保證部隊(duì)訓(xùn)練質(zhì)量又能減少?gòu)椝幭?、?jié)約國(guó)防費(fèi)用，具有重大的國(guó)防意義。 以光代彈 ，可以模擬多種武器的射擊情況，并可檢驗(yàn)射擊效果。這種新型的部隊(duì)訓(xùn)練模擬器材是部隊(duì)訓(xùn)練器材的一次革命，是和平時(shí)期部隊(duì)訓(xùn)練的有效手段之一。一些發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等都在積極進(jìn)行激光射擊模擬訓(xùn)練器材的研制，并已開(kāi)發(fā)出多種系列產(chǎn)品，其中最突出的是美國(guó)的“米勒斯”系列，它可模擬 36種武器，性能好、準(zhǔn)確而且逼真，大大推動(dòng)了部隊(duì)的訓(xùn)練工作。 八十年代以來(lái)，我國(guó)也有單位在進(jìn)行激光模擬訓(xùn)練器的研究和探索，將激光射擊模擬器用于部隊(duì)訓(xùn)練，取得了很好的訓(xùn)練效果，提高了部隊(duì)的戰(zhàn)斗力。但在可靠性和數(shù)據(jù)處理等方面尚有許多技術(shù)問(wèn)題 有待改進(jìn)，主要是以下幾點(diǎn)：激光光斑太大，與實(shí)際步槍子彈口徑 相差太多；探測(cè)器數(shù)量少會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)精度不高；探測(cè)器數(shù)量多會(huì)使得價(jià)格昂貴，無(wú)法推廣；只能粗略指示命中與否，不能準(zhǔn)確顯示命中靶環(huán)環(huán)數(shù)和方位。因此，我們擬從這些方向作進(jìn)一步的研究探索。 本設(shè)計(jì)采用半導(dǎo)體激光器和半導(dǎo)體面陣列探測(cè)器來(lái)模擬子彈射擊和射擊靶標(biāo)，具有模擬逼真，精度高等特點(diǎn)。主要從信號(hào)處理部分來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)激光打靶系統(tǒng)，每次射擊能精確的顯示 5－ 10 環(huán)的結(jié)果及脫靶情況，每個(gè)環(huán)數(shù)又可分為八個(gè)