弹载信号采集和记录优化：如何在弹载情况下实现信号采集和记录？

1.弹上信号种类

弹载记录装置记录的信号包括弹上各电源信号、 控制信号和状态信号等。由于各类弹的功能不同， 弹载设备与工作方式也千差万别， 传输给弹载记录装置记录的信号种类很多。

1) 幅度慢变化连续信号

幅度慢变化连续信号即模拟信号， 是指随时间连续变化， 幅值在连续时间内取连续值的信号。 模拟信号波形曲线如图5 -16 所示， t 为时间， F(t)为波幅， u(t) 为频率。 弹载记录装置记录的大部分信号属于此类信号， 如弹体加速度曲线、 陀螺仪俯仰/偏航/倾斜曲线及热电池电压输出曲线等。

图5-16　模拟信号波形曲线

2) 调幅信号

调幅信号， 是指被调信号的振幅随调制信号即时变化的信号， 即利用固定频率载波的幅度变化来运载信息。

3) 调频信号

调频信号， 是指载波幅度不变而频率随调制信号成正比变化的信号， 即利用载波的频率来载运信息。 辐射式测角仪调制盘输出的信号以及一些加速度传感器输出信号属于调频信号。

4) 调相信号

调相信号， 是指被调制信号相角随调制信号即时值成正比变化的信号。(https://www.xing528.com)

5) 脉冲调相信号

脉冲调相信号， 是指通过变换发送脉冲的位置来获得调制信号的信息。光电转速传感器输出信号、 反坦克导弹L 形测角器件输出信号属于此类信号。

6) 脉冲调宽信号

脉冲调宽信号， 是指对脉冲的持续时间进行调制的信号。 某反坦克导弹开关式舵机驱动为此类信号。

7) 数字信号

数字信号， 是指用二进制数表示， 由并行或串行方式发送的信号。 数字信号每位的高电平、 低电平分别代表1、 0。

2.信号采样和记录

在数据采集前， 应对被测试信号进行物理分析， 确定需要的信号种类和数据类型， 采取合适的记录方式对信号进行采集和存储， 使用最少的系统资源完成信号存储。

模拟信号需要通过采样的方法记录。 信号经过采样开关离散化后， 变为离散信号， 经过编码转换成数字信号， 最终以字节的形式被存储到媒质中。由于连续模拟信号和调制信号通常都要经过采样变为离散信号再进行量化，所以记录的信号不但有量化误差， 而且有采样误差， 在分析这类信号记录精度时， 要同时考虑量化精度和采样精度。

连续调制变化信号(调幅信号、 调频信号和调相信号)， 是利用被调制信号的幅度、 频率和相位的变化来运载调制信号信息量的信号， 所以只需取出这3 类信号中运载的信息量进行存储记录。 其中， 调频信号中运载信息量的记录方式是通过变化采样信号频率来实现的。 调幅信号和调相信号可用一定频率采样信号的幅度、 相位方位进行记录。

脉冲调宽与脉冲调相信号， 是分别用脉冲宽度和脉冲之间位置的变化来承载信息的信号。 通常对脉冲沿采用中断方式采集记录。 将单片机的中断方式设为上沿中断可记录相邻脉冲的宽度， 同理， 设置中断方式为上沿中断可记录相邻脉冲的间(即脉冲位置) 的变化。 这类信号已经是量化离散信号，信号本身不再需要采样， 采记录过程只存在量化误差， 不存在采样误差， 所以信号记录精度只需分析其量化度。

数字信号是能够直接传输给微机进行记录的信号， 可用串行或并行方式进行传输。