【摘要】：安控系統(tǒng)對(duì)于所有存在安全隱患的飛行器都至關(guān)重要,它直接關(guān)系著周邊人員的安全以及巨額的財(cái)產(chǎn)損失。飛行器安控系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的PCM/PSK/FM信息發(fā)射技術(shù),但隨著科技水平的不斷提高,傳統(tǒng)技術(shù)面臨著一些挑戰(zhàn)。美國(guó)宇航局提出的新型主字母調(diào)制由于具有實(shí)時(shí)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外廣泛研究,并應(yīng)用到飛行器安控系統(tǒng)中。本文介紹了由工控機(jī)和安控卡組成的飛行器安控系統(tǒng)地面發(fā)射平臺(tái)。工控機(jī)用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。安控卡包括橋接芯片PCI9054、遙控發(fā)射機(jī)以及閉環(huán)檢測(cè)回路,用于安控信息的發(fā)射與閉環(huán)檢測(cè)。本文主要對(duì)PCM/PSK/FM和主字母調(diào)制兩種信息發(fā)射技術(shù)進(jìn)行研究,并通過(guò)地面發(fā)射平臺(tái)完成安控信息的發(fā)射和閉環(huán)檢測(cè),閉環(huán)檢測(cè)用于驗(yàn)證安控信息的發(fā)射完成狀態(tài)。根據(jù)需要,本文首先對(duì)地面發(fā)射平臺(tái)的人機(jī)交互界面進(jìn)行了設(shè)計(jì),并通過(guò)VC++6.0開發(fā)環(huán)境的MFC架構(gòu)實(shí)現(xiàn);其次,在FPGA開發(fā)環(huán)境Quartus Ⅱ 9.0下,通過(guò)Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言,分別實(shí)現(xiàn)了PCM/DPSK/FM和主字母調(diào)制兩種信息發(fā)射技術(shù)與檢測(cè)回路的FPGA設(shè)計(jì),具體包括DPSK調(diào)制與解調(diào)以及主字母調(diào)制與檢測(cè)解調(diào);再次,基于功能性仿真軟件Modelsim,對(duì)FPGA設(shè)計(jì)內(nèi)容,進(jìn)行了仿真驗(yàn)證;最后,在安控系統(tǒng)地面發(fā)射平臺(tái)上,進(jìn)行了整機(jī)測(cè)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,安控信息通過(guò)地面發(fā)射平臺(tái)分別實(shí)現(xiàn)了PCM/DPSK/FM以及主字母調(diào)制兩種信息發(fā)射技術(shù)下的發(fā)射和閉環(huán)檢測(cè),并達(dá)到1.75GHz～1.85GHz的射頻頻率和24KHz的調(diào)頻頻偏,完成整機(jī)測(cè)驗(yàn)。性能的理論分析結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的主字母體制使安控系統(tǒng)的虛指令率達(dá)到10-54數(shù)量級(jí),漏指令率達(dá)到10-20數(shù)量級(jí)(15dB信噪比),優(yōu)于同條件下的PCM/DPSK/FM體制,更加符合安控系統(tǒng)可靠性和安全性的需求。
【圖文】：

第二章飛行器安控系統(tǒng)地面信息發(fā)射部分總體方案設(shè)計(jì)逡逑二章飛行器安控系統(tǒng)地面信息發(fā)射部分總體方案設(shè)安控系統(tǒng)地面發(fā)射平臺(tái)逡逑安控系統(tǒng)地面發(fā)射平臺(tái)由嵌有ＣＰＣＩ卡槽的工控機(jī)和安控卡兩部分組成。機(jī)在ＶＣ＋＋６．０開發(fā)環(huán)境下完成驅(qū)動(dòng)程序的安裝和界面程序的設(shè)計(jì)安控卡橋接芯片ＰＣＩ９０５４、遙控發(fā)射機(jī)和閉環(huán)檢測(cè)回路，用于安控信息的發(fā)射和測(cè)，其中遙控發(fā)射機(jī)和閉環(huán)檢測(cè)回路均包含基帶信號(hào)處理部分。工控機(jī)ＣＰ槽和安控卡的橋接芯片連接，它們之間滿足ＣＰＣＩ總線協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)工控安控卡之間的數(shù)據(jù)互通［１Ｇ］。安控系統(tǒng)地面發(fā)射平臺(tái)的總體框圖如圖２－１所

為了能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸，本文需要對(duì)ＰＣＩ９０５４提供的ＥＥＰＲＯＭ總線逡逑接口、ＰＣＩ總線接口以及ＦＰＧＡ本地總線接口進(jìn)行正確的設(shè)計(jì)。ＰＣＩ９０５４與其它逡逑總線接口之間的關(guān)系如圖２－２所示。逡逑／Ｉ＼邐／Ｉ￣￣１＼逡逑（數(shù)據(jù)傳輸）邋ＰＣＩ９０５４邋（數(shù)據(jù)傳輸）逡逑Ｕ邐邐邋邐邋考逡逑0邐詩(shī)逡逑；邐＜＞邐邋Ｉ逡逑ＥＥＰＲＯＭ逡逑邐！邐寄存器ｓｓ邐ｊ邐邐逡逑圖２－２邋ＰＣＩ９０５４與其它總線接口關(guān)系圖逡逑說(shuō)明：ＰＣＩ９０５４通過(guò)信號(hào)管腳與ＥＥＰＲＯＭ總線接口連接，實(shí)現(xiàn)每次上電時(shí)逡逑的寄存器配置。ＰＣＩ總線接口與ＰＣＩ９０５４通過(guò)硬件連接的方式實(shí)現(xiàn)，無(wú)需時(shí)序上逡逑的約束。ＰＣＩ９０５４與ＦＰＧＡ本地總線接口通過(guò)軟件編程的方式連接，具體設(shè)計(jì)流逡逑程如下。首先參考ＣＰＣＩ總線協(xié)議的時(shí)序邏輯，然后通過(guò)ＶｅｒｉｌｏｇＨＤＬ硬件描述逡逑語(yǔ)言在ＦＰＧＡ本地端進(jìn)行時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)，，最后，在正確的時(shí)序邏輯下，實(shí)現(xiàn)逡逑ＰＣＩ９０５４與ＦＰＧＡ本地總線的數(shù)據(jù)傳輸。逡逑（２）邐ＰＣＩ９０５４的時(shí)序邏輯逡逑在本文中，ＰＣＩ９０５４芯片的數(shù)據(jù)傳輸采用了從模式，包含單周期與突發(fā)周期逡逑兩種訪問狀態(tài)。單周期訪問狀態(tài)的一個(gè)地址僅能傳送一個(gè)數(shù)據(jù)，突發(fā)周期則可以逡逑傳送多個(gè)數(shù)據(jù)。此外
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V556;TJ768

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1 胡Z

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