多普勒全向信标发射机和监控器设计

发布时间：2017-08-22 14:49

  本文关键词：多普勒全向信标发射机和监控器设计

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【摘要】：DVOR(多普勒甚高频全向信标)作为陆基导航系统的重要组成部分,在当今世界民航领域中,具有非常广泛应用,它可以给装有机载接收机的飞行器提供角度信息。除了发射机产生导航信号外,监控器也作为系统模块之一被设计在系统之中,其通过监控天线接收DVOR向空间辐射的电磁波复合信号,根据需求进行相关信号滤波、解调,将结果与系统参考值(电平、角度等)比较,从而判定系统的是否工作在正常的提供导航信号状态。本文的主要研究内容如下:根据中国民航的性能要求,本文对DVOR系统的发射机和监控进行了设计。1、发射机部分:提出了基于晶振电路和数字锁相技术的两种射频生成模式,对数字锁相的两种芯片结构进行分析。对于需要严格锁相的边带,设计了一种脉冲取样式的锁相环路。解决了载波通道和边带通道的信号产生方式。2、监控器部分:监控器按照要求应该实时提供9960Hz信号电平、30Hz调幅和30Hz调频信号电平,以及对识别码正确度判定,从而首先就要对信号解调。直接对模拟信号解调是比较便捷的方法,同时也便于维护人员查找故障和电路维修。9960Hz和AM信号的滤波相对简单,本文主要设计了电平信号检测电路;对于FM信号的提取,设计了一种由触发器构成的脉冲计数式鉴频器,能够保证良好的线性相位。方位角信息的获取采用正弦转方波的思路,通过锁相环稳定。最后提出了一种基于微处理器80C186的设计思路。3、测试部分:根据硬件测量了信号,验证了可行性。对于发射机,参照理论值,检测了30Hz和边带波的波形以及电平范围。特别是对于信号影响很大上下边带相位,测试结果必须严格锁定90°的相位差,且幅值相等。最终得到了良好合成的复合信号。对于监控器,先由MATLAB仿真了解调出信号的理论情况,再与真实测试结果比对,能够正确完成信号的提取和缺口检测,方波变换也保持了相位关系,完成角度变换。
【关键词】：载波同步 混频 调制 数字解调 波形变换
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V351.37
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 选题背景与意义10
• 1.2 国内外研究状况10-13
• 1.3 本文的主要内容与章节安排13-14
• 第二章 DVOR系统原理14-24
• 2.1 DVOR的设计要求15-16
• 2.1.1 一般规范15-16
• 2.1.2 频率与频道划分16
• 2.1.3 极化和场型准确度16
• 2.1.4 覆盖范围16
• 2.2 DVOR系统信号形式16-23
• 2.2.1 信号的组成17-21
• 2.2.1.1 可变相位信号形成分析18-20
• 2.2.1.2 DVOR基准相位信号形成分析20
• 2.2.1.3 空间信号调制20-21
• 2.2.2 系统一般结构21-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第三章 发射机设计与电路24-49
• 3.1 发射机设计要求24-25
• 3.2 发射机设计思路25-26
• 3.3 载波生成电路26-38
• 3.3.1 频率产生器（数字锁相）生成载波28-37
• 3.3.2 功率放大37-38
• 3.4 边带生成电路38-48
• 3.4.1 混频器38-40
• 3.4.2 边带锁相40-41
• 3.4.3 边带调制信号41-43
• 3.4.4 30Hz信号生成43-44
• 3.4.5 边带相位控制44-46
• 3.4.6 信号调制46-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第四章 监控器设计与电路49-68
• 4.1 监控器设计要求49
• 4.2 监控器设计思路49-51
• 4.3 9960Hz副载波检测51-52
• 4.4 30Hz调幅信号检测52-53
• 4.5 30Hz调频信号检测53-57
• 4.6 边带辐射检测57-59
• 4.7 识别码的提取59-60
• 4.8 波形转换60-63
• 4.9 基于微处理器的信号处理63-67
• 4.10 本章小结67-68
• 第五章 系统测试68-78
• 5.1 测试环境68
• 5.2 测试连接68-69
• 5.3 发射机测试69-73
• 5.4 监控测试73-77
• 5.5 本章小结77-78
• 第六章 全文总结与展望78-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-83

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本文编号：719753