机载导航半实物仿真系统射频激励技术研究

发布时间：2017-10-22 16:00

  本文关键词：机载导航半实物仿真系统射频激励技术研究

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【摘要】：无线电导航系统在机载电子系统中起着非常重要的作用。在对机载导航系统进行在线测试和总体调试时,常常需要多个地面台和机载导航设备提供各种激励信号,这样不仅降低了调试的效率而且也限制了调试的灵活性。因此,目前广泛采用无线电导航半实物仿真技术,在实验室仿真环境下,可以对机载导航系统进行在线测试和总体调试,测试系统漏洞并进行纠正,完善系统性能。本文主要以机载电子系统中非常重要的无线电导航系统,如VOR(VHF Onni-directional Range,甚高频全向无线电信标)、MKR(Marker Beacon,指点信标)、ILS(Instrument Landing System,仪表着陆系统)以及ADF(Automatic Direction finder,自动定向仪)等为研究对象,采用半实物仿真和软件无线电技术,设计并实现机载导航半实物仿真射频激励器,合成机载调试过程中所需要的各种无线电射频信号,从而提高机载导航系统调试的效率。此导航射频激励器具有真实性、通用性和可扩展性等特点。首先,通过分析无线电导航原理、导航组件功能以及信号模型;然后对导航射频激励器进行功能性建模,根据功能模型需求对导航射频激励器硬件方案进行设计,把PXI(PCI Extensions for Instruction,面向仪器的PCI扩展)机箱作为主体架构,内部嵌入工控机、频率合成板卡以及射频板卡,构成硬件实验平台;在硬件平台上,对导航射频激励器软件进行开发,先对软件架构进行层次化划分,再对软件进行模块化划分,以便对软件进行具体设计。最后,对导航射频激励器的测试环境进行搭建,利用AV4033B型频谱分析仪对导航VOR射频激励器、导航MKR射频激励器、导航ILS射频激励器以及导航ADF射频激励器进行测试,并且对测试数据进行分析。
【关键词】：无线电导航 软件无线电 半实物仿真 射频激励器
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V249.3;TP391.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 课题的研究背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 软件无线电技术发展现状11-12
• 1.4 论文组织结构12
• 1.5 本章小结12-13
• 第二章 机载导航半实物仿真射频激励器功能需求分析13-25
• 2.1 无线电导航分析13-15
• 2.1.1 无线电导航分类13-14
• 2.1.2 无线电导航原理14-15
• 2.2 导航组件功能及信号模型分析15-24
• 2.2.1 VOR功能及信号模型分析15-17
• 2.2.2 MKR功能及信号模型分析17-18
• 2.2.3 ILS功能及信号模型分析18-23
• 2.2.4 ADF功能及信号模型分析23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 机载导航半实物仿真射频激励器功能性建模25-32
• 3.1 导航射频激励器功能性建模25-27
• 3.2 导航射频激励器硬件方案设计27-28
• 3.3 导航射频激励器硬件实现28-30
• 3.3.1 PXI平台功能28-29
• 3.3.2 硬件板卡功能29-30
• 3.4 导航射频激励器硬件实验平台搭建30-31
• 3.5 本章小结31-32
• 第四章 机载导航半实物仿真射频激励器软件设计32-59
• 4.1 导航射频激励器软件设计方案32-34
• 4.1.1 软件层次化架构设计32-33
• 4.1.2 软件模块化设计33-34
• 4.2 导航射频激励器软件具体实现34-48
• 4.2.1 通信协议具体实现34-36
• 4.2.2 主控程序具体实现36-39
• 4.2.3 导航射频信号封装类具体实现39-45
• 4.2.4 导航射频信号程序具体实现45-48
• 4.3 导航射频激励器界面具体实现48-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第五章 机载导航半实物仿真射频激励器的测试59-68
• 5.1 导航射频激励器的测试环境搭建59
• 5.2 导航射频激励器的测试59-67
• 5.2.1 导航VOR射频激励器的测试59-61
• 5.2.2 导航MKR射频激励器的测试61-64
• 5.2.3 导航ILS射频激励器的测试64-66
• 5.2.4 导航ADF射频激励器的测试66-67
• 5.3 本章小结67-68
• 结论68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-74
• 在校期间的科研情况74

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本文编号：1079032