發(fā)布時(shí)間：2017-09-15 03:34

  本文關(guān)鍵詞：機(jī)載防撞系統(tǒng)主控編碼模塊的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：隨著民航事業(yè)的迅速發(fā)展,空中交通變得越來越繁忙,航路也隨之變得擁擠。防止飛機(jī)之間的碰撞,保證飛機(jī)的安全飛行已變得越來越重要。然而僅僅依靠地面交通管制,還不足以完全保證飛機(jī)的安全飛行。為了使飛機(jī)之間能夠更好的通信交流,航空領(lǐng)域致力多年開發(fā)了機(jī)載防撞系統(tǒng),即TCAS系統(tǒng),它能有效的降低碰撞的可能性,避免碰撞的發(fā)生。本文主要對機(jī)載防撞系統(tǒng)的主控編碼模塊部分進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。該模塊不僅能產(chǎn)生各模式的問詢信號,還產(chǎn)生與其他各模塊的控制信號。本文主要從硬件電路與內(nèi)部邏輯設(shè)計(jì)兩個(gè)方面著手。其中硬件電路是邏輯設(shè)計(jì)的平臺(tái)。本文的系統(tǒng)使用FPGA作為控制中心。其中本文的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是C模式問詢信號和S模式問詢信號的產(chǎn)生。因?yàn)轱w機(jī)用于防撞算法的數(shù)據(jù)都是基本都是通過這兩種問詢方式獲取的。硬件電路的設(shè)計(jì)包括FPGA配置下載電路,電源管理模塊,時(shí)鐘模塊,雙向總線緩沖電路等。在C模式的設(shè)計(jì)中,為了降低飛機(jī)收到的干擾應(yīng)答信號,提高問詢效率,采用了小聲呼叫的詢問方式。發(fā)射的C模式詢問信號,利用其問詢脈沖信號與旁瓣抑制脈沖在時(shí)間上的可分離性,采取了將框架脈沖按需要分成兩段的方式,以便有效的利用4波束的定向天線來形成和差波束。C模式問詢信號主要通過ASK調(diào)制方式產(chǎn)生。S模式問詢信號的調(diào)制方式包括ASK和DPSK兩種,并在DPSK調(diào)制方式中加入了循環(huán)冗余校驗(yàn)碼,大大提高了信號傳輸?shù)目煽啃耘c抗干擾能力。能夠傳輸飛機(jī)的身份,地址,高度等各種信息。主控編碼模塊還設(shè)計(jì)了與其他模塊的相互協(xié)調(diào)、控制,包括與前端裝置的溝通與控制,與譯碼板的連接與控制等。本文最終實(shí)現(xiàn)了編碼模塊的各種功能,并且能滿足各問詢時(shí)序要求。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)載防撞系統(tǒng) 主控編碼 硬件電路 C 模式問詢 S 模式問詢
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V244.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本論文主要研究內(nèi)容14
• 1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第二章 機(jī)載防撞系統(tǒng)的總體工作原理16-32
• 2.1 TCAS系統(tǒng)簡介16-20
• 2.1.1 TCAS系統(tǒng)的組成16-18
• 2.1.2 TCAS系統(tǒng)的工作原理18-20
• 2.2 天線波束的掃描原理20-25
• 2.2.1 天線方向圖20-21
• 2.2.2 陣列天線的輻射方向圖21-22
• 2.2.3 圓周陣列的方向圖22-25
• 2.3 測向的原理25-28
• 2.3.1 單脈沖測向技術(shù)25-26
• 2.3.2 測向原理26-28
• 2.4 數(shù)字調(diào)制與解調(diào)技術(shù)28-31
• 2.4.1 二進(jìn)制振幅鍵控（ASK）28-29
• 2.4.2 二進(jìn)制差分相移鍵控調(diào)制（DPSK）29-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 TCAS系統(tǒng)主控編碼模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32-51
• 3.1 編碼模塊的作用與功能需求分析32-33
• 3.2 主控編碼模塊的硬件電路設(shè)計(jì)33-36
• 3.2.1 編碼板的電路框圖33-35
• 3.2.2 雙向總線緩沖電路模塊35-36
• 3.3 各問詢模式的設(shè)計(jì)36-42
• 3.3.1 C模式全呼問詢/應(yīng)答36-38
• 3.3.2 C模式小聲呼叫問詢38-39
• 3.3.3 S模式點(diǎn)名問詢與應(yīng)答39-42
• 3.4 與其他模塊的通信與控制42-50
• 3.4.1 與計(jì)算機(jī)/接.板的通信與控制42-44
• 3.4.2 與前端/通道的通信與控制44-47
• 3.4.3 跟譯碼板的通信與控制47-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第四章 TCAS系統(tǒng)主控編碼模塊的實(shí)現(xiàn)51-67
• 4.1 總體結(jié)構(gòu)框圖51-54
• 4.2 CPU處理中心模塊54-55
• 4.2.1 CPU處理中心的實(shí)現(xiàn)54
• 4.2.2 CPU處理中心的編碼流程54-55
• 4.3 C模式問詢55-58
• 4.3.1 C模式問詢實(shí)現(xiàn)55-57
• 4.3.2 C模式問詢編碼流程57-58
• 4.4 S模式偵聽58-59
• 4.4.1 偵聽模式的具體實(shí)現(xiàn)58-59
• 4.4.2 S模式偵聽編碼流程59
• 4.5 S模式問詢59-61
• 4.5.1 S模式問詢實(shí)現(xiàn)59-60
• 4.5.2 S模式點(diǎn)名問詢編碼流程60-61
• 4.6 自檢部分61-66
• 4.6.1 天線自檢62
• 4.6.2 接收機(jī)自檢62-66
• 4.7 本章小結(jié)66-67
• 第五章 編碼模塊的功能測試及結(jié)果分析67-81
• 5.1 C模式小聲呼叫問詢的測試67-70
• 5.1.1 C模式小聲呼叫問詢的測試方法67-68
• 5.1.2 測試結(jié)果及分析68-70
• 5.2 C模式全呼叫問詢的測試70-72
• 5.2.1 C模式全呼叫問詢的測試方法70
• 5.2.2 測試結(jié)果及分析70-72
• 5.3 S模式偵聽的測試72-73
• 5.3.1 S模式偵聽的測試方法72
• 5.3.2 測試結(jié)果及分析72-73
• 5.4 S模式點(diǎn)名問詢的測試73-76
• 5.4.1 S模式點(diǎn)名問詢的測試方法74
• 5.4.2 S模式點(diǎn)名問詢測試結(jié)果及分析74-76
• 5.5 飛機(jī)抑制信號的測試76
• 5.6 框架探測與應(yīng)答譯碼的測試76-78
• 5.7 寬脈沖探測和脈沖位置鑒別78-80
• 5.8 本章小結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-82
• 6.1 總結(jié)81
• 6.2 展望81-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 韓曉霞;田書林;李力;;二次雷達(dá)S模式詢問信號的解調(diào)譯碼實(shí)現(xiàn)[J];中國測試;2011年04期

，

本文編號：854104