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《基于fpga的微波著陸系統(tǒng)中頻接收機》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第15卷第4期bl.15N).4北京電子科技學(xué)院學(xué)報JournalofBeijingElectronicScienceandTechnologyInstitute基于FPGA的微波著陸系統(tǒng)中頻接收機收橘日期:2(X)7-07-09項目來源:該課題來源于W防棊金項項目編兮為9140A24030206DZ0I15。孫鵬,張輝(兩安電子科技大學(xué)通信工程學(xué)院,陝西西安710071)摘要:巾于儀表若陸系統(tǒng)和伏爾蒞陸系統(tǒng)在技術(shù)上和使用上所存在的局限性,使微波若陸系統(tǒng)MLS(MicrowaveLandingSystem)得以迅速的發(fā)城。文章介紹/微波騎陸系統(tǒng)雄本I:作說理,同吋提出丫逝
2、合FPGA實現(xiàn)的算法,給出了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框閣,以及測試的結(jié)果。實測結(jié)果達到丫系統(tǒng)的性能指標。關(guān)鍵詞:MLS:中頻;FPGA屮圖分類號:V351.37;TN85文獻秘識碼:A文章編號:1672-464X(2007)04-0046-05AFPGA-BasedMicrowaveLandingSystemIFReceiverSUNPeng,ZHANGHui(CollegeofTelecommunicationsBigineering,)GdianUniversity,Xi!anShanxi710071,China)Abstract:ThelimitationsofILSandVORi
3、ntechnologyandapplicationleadstothequickdevelopmento;MLS.ThepaperintroducesthetheoryofMLS,providesamethodofthewholesystemv^hichfitsfortheimplementationusingFPGA,andoffersthewholestructuralfiamcandthetestresults,andtheresultshow;thesystemhasgoodvalidity.Keywords:MLS;IF;FPGA1引言由于微波著陸系統(tǒng)的迅速發(fā)展,
4、使得對微波著陸機載接收設(shè)備的研宂更加深入。本文描述了在中頻對接收到的信號進行數(shù)字化處理的-?種方案,描述丫如何從接收到的中頻信號中提取包絡(luò)信息,識別掃描區(qū)問,搜尋掃描脈沖的位罝,從而計箅出掃描脈沖間的吋差,然后乘以掃描系數(shù)勃可得到相對參考位迓的角度值。文章中詳細敘述了搜尋t-描脈沖,剔除虛假脈沖算法,計算掃描脈沖時差的步驟并鮐出了實際測試的結(jié)果。2MLS簡介微波卷陸系統(tǒng)敁初分為采用吋基掃描波束和多荇勒技術(shù)的兩竊標準。由于微波波束掃描具存系統(tǒng)可爺性:強,抗干擾能力高;添置、安裝和維護成本低;可增加新的功能,并司滿足不同機種和機場情況的需耍的優(yōu)點,最終確定時基掃描波束微波卷陸系
5、統(tǒng)(TRSBMLS)為微波卷陸系統(tǒng)的標Hi技術(shù)。吋基掃描波朿(TRSB)微波著陸系統(tǒng)對于飛機相對跑道位置數(shù)據(jù)都采川空屮導(dǎo)出方法,即飛機的制導(dǎo)信息足通過機載接收機接收和處理空中信號后,計算出它相對于跑道的坐標位置關(guān)系而獲得的。吋基掃描波束微波者陸系統(tǒng)的基本格局巾方位制導(dǎo)臺(AZ)、仰角制導(dǎo)臺(EL)、粘密測距儀(DME/P)和基本數(shù)挽傳送系統(tǒng)組成。MLS的地面臺信兮的發(fā)射采用丫時分多鈐復(fù)用技術(shù)。由于這種技術(shù),全部角度制導(dǎo)信總和數(shù)據(jù)都在R一頻率上發(fā)射,不同功能的信號都占宥自己的發(fā)射時隙。枚每個發(fā)射時隙前部都用差分相移鍵控(DPSK)調(diào)制的前導(dǎo)碼來區(qū)分不同的功能塊,這個特點使時分
6、組織中芥功能的發(fā)射次序具有很大的靈活性。MLS的地面角度制導(dǎo)天線輻射一個很窄的扇狀波束,在相應(yīng)的蒗蠱區(qū)域內(nèi)進近往返掃描。飛機接收機測坫連續(xù)兩次掃描波束峰之問的時間差,這個時間差伉的大小與飛機在空中相對于跑道的角位賈相直接關(guān)系,由此得到飛機與方位天線軸線(一般于跑道中心線相東合)之間的方位角。圖1為天線波朿掃描示意圖。在一個完整的掃描周期內(nèi),飛機的機載接收機檢測到牲”和魁”兩個脈外,如圖2所示,測盤兩者之間的時閭羞t,掃描波朿停留吋間為!t,在參考位賈進近吋,時差常域是q,最后得到的時差力:T^-V!t(I)乘以掃描速度”就得到相對選定路線的偏移雖:方位夭線往43描波束賺道中
7、心方位夭後<*3襁波來賺道中心在天線選擇判斷吋,在一根天線上累加十六個樣點,求肀均值并記錄該T?均值,然后切換到另一根天線,同樣糶加十六個樣點,求平均值,比較兩次累加平均值的大小,將天然切換到崠加平均值較大的一路。若連續(xù)一秒鐘該路都沒桿圖1天線波束掃搞示意圖!=T^ff=VV#t^2$往掃.返掃(2)弓I導(dǎo)碼軹區(qū)信息結(jié)束‘和間停時'r時間紛圖2時差計算示意圖3MLS中頻接收機結(jié)構(gòu)框W對經(jīng)過A/D采樣的數(shù)字中頻信號,分兩路進行處理。一路完成DPSK的差分解凋,識別巴克碼、功能碼、確定時問騎準、提供搜索掃描脈沖位置的各