超宽带无线电（近炸）引信（Ultra-wideband Radio Proximity Fuze）简称超宽带引信，起源于超宽带雷达。超宽带引信信号是指无高频载波的极窄脉冲信号，其脉冲宽度为几百皮秒。接收超宽带信号实际上是一种与已知模板信号进行能量匹配的过程，已知信号波形的形状以及信号到达的时间，便可进行形状和时间上的匹配处理。

超宽带引信的原理性框图如图6-8所示，主要由窄脉冲产生器、编码控制器、UWB发射机、UWB接收机、信号处理器等组成，可完成超宽带信号的产生、发射、接收、信号处理等功能。

图6-8　超宽带引信原理性框图

工作原理：编码控制器产生编码信号对窄脉冲产生器产生的超宽带窄脉冲进行调制（编码），已调制超宽带脉冲信号由UWB发射机放大，经天线向空间辐射。遇目标后，反射信号被UWB接收机接收天线所接收（也可以采用收发共用天线）。UWB接收机根据引信作用距离要求预先设定距离门延时时间值，触发基准信号发生器产生基准延时信号。通过混频器或距离门电路接收或选通超宽带信号。

基准延时信号与接收的超宽带信号相关处理通常有以下3种形式：

（1）点采样。用同步采样脉冲与接收的超宽带信号在乘法器中相乘，同步采样脉冲相对于超宽带脉冲更窄，其带宽更宽。

（2）匹配模板采样。接收的超宽带信号与匹配模板信号在乘法器中相乘，匹配模板信号与超宽带信号在形状和脉宽上完全一致。

（3）同步采样。在通过乘法器进行采样的过程中，保持采样系统与超宽带信号相位同步，采样脉冲可以是单极性的，或是匹配模板信号，或是边沿采样，或是其他形式采样等。

经距离门采样得到的采样信号在一个固定的时间f内进行积分（取平均），当目标经过设定的距离门时，其平均值会发生相应的变化。这一变化被微分器感知，微分器对积分器输出的变化信号进行信号提取，将微分器输出信号送比较器，与参考门限（阈值）比较。当满足设定的启动条件时，输出启动信号，推动执行级工作。(www.daowen.com)

事实上，图6-8中的积分器和微分器级联，从频域上看，相当于一个带通滤波器，带通滤波器的上下截止频率取决于目标的运动速度。根据有关资料，图6-9为人的手掌在h时间内经过距离门时，UWB接收机积分-微分器输出的波形。

图6-9　手掌经过距离门时，积分-微分器输出波形

上述距离门（采样脉冲宽度）开启时间要合适，如果开得时间过长，噪声易进入系统，使引信信号信噪比降低。信号处理器中的延时器是根据弹目相对运动速度、交会角、加速度等进行设定的。

需要注意的是，对超宽带信号来说，复杂目标的反射信号可以看作多个局部目标反射点共同作用的结果。因此，目标回波信号在时间轴上会被展宽，匹配滤波器的输出持续时间增加。

另一种典型的超宽带引信原理框图如图6-10所示。它是将图6-8中的“微分器”模块换成“累加”模块。针对某UWB发射机发射的超宽带信号波形图如图6-11所示（仿真得到的发射信号），UWB接收机基准信号发生器产生的信号采用同步采样法，采样脉冲为单极性的同步脉冲，被采集的信号在每个采样周期对应的1/4波长（图6-11中超宽带中心频率约4 GHz对应的波长）时间内积分、累加，累加器输出信号送比较器与参考门限比较，当满足设定的启动门限条件时，输出启动信号，推动执行级工作。

图6-10　超宽带引信原理框图

图6-11　某UWB发射机辐射的超宽带信号