航电导航设备一体化模拟器研究与设计

发布时间：2017-08-24 02:37

  本文关键词：航电导航设备一体化模拟器研究与设计

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【摘要】：长期以来，各型机载无线电导航设备的测试、维护工作，大多采用分立式专用检测设备或是用信号发生器、矢量网络分析仪等通用仪器搭建测试系统，存在测试流程复杂，外在影响因素多等缺点。因此，研制一种可以应用于多类型、多型号设备的一体化模拟器是十分必要的。 本文首先介绍了课题的来源与意义，并提出了研究任务与目标。针对课题需求的测距仪、塔康以及无线电罗盘系统，简要地介绍了各系统的导航定位原理。基于对无线电定位信号的波形分析，提出了一种基于FPGA与多通道DDS技术的一体化信号模拟结构。之后根据研究工作的重点，对信号模拟方法以及合成波形的关键特性进行了研究，，并以此分析了系统模拟精度与各功能可行性。文章详细讨论了中频/天线载波发生器、调制电路与射频收发前端中模拟电路与数字逻辑的设计，并特别对方位角幅度调制、脉冲编码调制、相位与脉冲同步，组合天线平衡调制等关键技术进行了详细的阐述。接下来针对自动测试的应用需求，重点讨论了机载设备的测试方法与测试程序集的设计思路，并介绍了测试软件的开发过程。通过波形测量以及与机载设备的联调等方式对信号模拟器进行了验证，并对测试过程和结果做了简单的叙述。 经测试表明，该信号模拟器达到了设计要求，能够满足相应设备的检测、维护需求，有效提高了测试效率与准确度，已经成功应用到某生产单位的检测维护工作中。
【关键词】：测距仪 塔康 无线电罗盘 自动测试系统
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN965
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题背景10
• 1.2 无线电导航及其测试设备的应用及发展10-13
• 1.3 课题研究内容13-14
• 1.4 章节安排14-15
• 第2章 无线电导航原理及波形研究15-32
• 2.1 无线电导航系统概述15-18
• 2.1.1 无线电导航系统的性能及技术指标15-16
• 2.1.2 无线电导航系统分类16-18
• 2.2 DME 系统18-20
• 2.2.1 系统概述18-19
• 2.2.2 测距原理19-20
• 2.2.3 相关技术20
• 2.3 塔康系统20-24
• 2.3.1 系统概述20-21
• 2.3.2 测角原理及波形分析21-23
• 2.3.3 测距功能及相关应用23-24
• 2.4 无线电罗盘系统24-28
• 2.4.1 系统概述24
• 2.4.2 机载 ADF 系统组成24-25
• 2.4.3 组合天线系统25-26
• 2.4.4 双调制振幅式组合天线波形分析26-28
• 2.4.5 无线电信标及相关应用28
• 2.5 信号模拟器系统设计28-32
• 2.5.1 应用背景28-29
• 2.5.2 需求分析29-30
• 2.5.3 无线电导航设备一体化信号模拟方案30-32
• 第3章 DME/TACAN 地面台信号模拟研究32-52
• 3.1 DME/TACAN 信号模拟器单元电路设计32-43
• 3.1.1 中频载波发生器设计33-35
• 3.1.2 中频调制单元设计35-36
• 3.1.3 收发射频前端设计36-41
• 3.1.4 信号调理模块设计41
• 3.1.5 时钟分配单元设计41-42
• 3.1.6 电源电路设计42-43
• 3.2 模拟器数字逻辑设计43-52
• 3.2.1 SPI 通信控制逻辑43-46
• 3.2.2 方位调制信号控制逻辑46-47
• 3.2.3 脉冲序列发生器47-52
• 第4章 无线电罗盘组合天线信号模拟研究52-62
• 4.1 无线电罗盘组合天线信号模拟器单元电路设计52-56
• 4.1.1 天线载波发生器设计53-55
• 4.1.2 平衡调制单元设计55-56
• 4.1.3 信号调理模块设计56
• 4.2 方位模拟的控制逻辑设计56-57
• 4.3 方位角模拟精度分析57-62
• 4.3.1 幅值比例失配的影响57-59
• 4.3.2 相位失配的影响59-62
• 第5章 无线电导航设备自动测试系统开发62-73
• 5.1 自动测试系统概述62-63
• 5.2 信号模拟器输出波形测量63-68
• 5.3 测试程序集开发68-73
• 5.3.1 信号模拟器自动测试方法研究69-70
• 5.3.2 自动测试流程的实现70-71
• 5.3.3 上位机自动测试软件开发71-73
• 结束语73-74
• 参考文献74-77
• 攻读硕士学位期间发表论文与研究成果77-78
• 致谢78

【共引文献】

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本文编号：728745