本文關鍵詞：多模導航系統(tǒng)信號模擬器研究

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【摘要】：多模導航系統(tǒng)由儀表著陸系統(tǒng)(ILS)、微波著陸系統(tǒng)(MLS)和精密測距系統(tǒng)(DME/P)組成,它在飛機距離機場200Km時開始工作,并能引導飛機順利降落。當出現暴雨、霧霾等能見度不足百米的極端惡劣天氣狀況時,多模導航系統(tǒng)在飛機起飛、著陸過程中起到了十分重要的作用。為了保證多模導航系統(tǒng)正常工作,多模導航系統(tǒng)的定期維護、檢修是不可缺少的。在軍用航空系統(tǒng)和民用航空系統(tǒng)中,多模導航測試系統(tǒng)最核心的部分都是多模信號模擬器。因此,研制出一款準確、高效的多模導航系統(tǒng)信號模擬器具有很高的價值和意義。針對目前多模導航系統(tǒng)信號模擬器研究中存在的體積大、集成度低等問題,本文對現有多模導航模擬器的整體架構進行了改進,并結合多模導航系統(tǒng)基帶信號、射頻信號的特點進行了MATLAB仿真研究。具體內容如下:第一,綜述了課題研究的背景意義,歸納了國內外的研究現狀,分析了多模導航系統(tǒng)信號模擬器的研究方向及其不足之處。第二,根據多模導航系統(tǒng)工作原理,推導了相關理論公式,為信號模擬器的FPGA數字邏輯電路設計奠定了理論基礎。第三,結合公式仿真并分析了微波著陸系統(tǒng)方位制導信號、仰角制導信號,精密測距系統(tǒng)信號以及儀表著陸系統(tǒng)航向信標、下滑信標、指點信標的特性,為后續(xù)的MATLAB仿真波形文件查找表法奠定了研究基礎,同時也為驗證信號模擬器產生的實際波形是否正確可用提供了判斷依據。第四,研究了信號模擬器的FPGA數字邏輯電路設計,詳細分析了各個功能模塊的設計思路,并在DDS原理和ROM查找表法的基礎上進行改進,給出了一種把MATLAB仿真波形文件導入ROM并生成基帶信號的方法。第五,研究了信號模擬器的硬件電路實現,通過歸納總結各個電路的設計思路和功能實現,論證了電路設計方案的可行性,并利用射頻矩陣開關和橢圓濾波器設計了一種通道選擇電路,實現了儀表著陸、微波著陸、精密測距三種不同模式的射頻信號均從一個射頻端口輸出,有效的減小了信號模擬器的體積,增強了信號模擬器的實用性。第六,分析了多模導航系統(tǒng)信號模擬器上位機軟件和底層硬件電路之間的關系并設計了上位機軟件。設計時,采用分層設計方案,提高了LabVIEW上位機軟件的開發(fā)效率。同時,闡述了上位機軟件的設計思路,并對后面板程序的重要設計方法做了總結。最后,把信號模擬器產生的實際波形與仿真波形作對比分析,驗證了信號模擬器產生波形的可用性與有效性。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V249.32

【參考文獻】

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本文編號：1205625