天幕靶是一种探测飞行目标达到空间预定位置时刻的非接触式光电触发装置,工作时,它以明亮的天空为背景,光学透镜和狭缝光阑形成了它的探测光幕。当有目标飞过探测光幕时,引起的光通量变化将导致仪器内部的光电传感器的光电流发生变化,从而生成标识目标穿越光幕的时刻的脉冲信号。由于多种因素的影响,如何从弹型脉冲中分析确定目标过幕的具体时刻是一个关键的工程问题。论文概括总结了天幕靶的结构特点,工作原理与输出信号的特点。深入分析了常用的信号分析方法的原理及性能特性,总结了传统天幕靶在抗共模干扰性能,时刻特征提取灵敏度提高方面存在的不足,提出了一种差分光幕技术原理与实现方法。详细阐述了差分光幕的构成特点与工作原理,运用数学模型分析了其作用性能与输出信号特征。深入讨论了目标过幕时刻与弹型脉冲时域特征的关联关系,设计了试验方法并进行了验证试验。除此之外,讨论了差分光幕的灵敏度性能和抗共模光干扰性能,完成了验证试验。研究结果表明:光照均匀的情况下,差分光幕输出的过幕信号时域特征明显,环境适应性好,与弹丸过幕的空间位置具有一定的对应关系。抗共模光干扰的能力强,共模抑制比可达14.53d B,电路系统更加稳定,较传统天幕靶灵敏度提高约0.5倍。