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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1、）１；啼為於巧１ＵＮｉＶＥＲＳＩ分ＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣｓｃＩ巨ＮＣ巨ＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩ碩ｉ學(xué)位論文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ．Ｉ誦ｐ論文題目機(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)＾Ｉ學(xué)科專業(yè)控制理論與控制工程ｍ學(xué)號(hào)２０１２２１０７０４２９９作者姓：＝名遍華ｋ－胃胃胃胃胃胃胃胃ｆｃ指導(dǎo)教師林云松副嫌Ｗｉｒｉ■ｍＭＢＩｋｕ獨(dú)劍性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)

2、師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究王作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方夕ｈ，也不包含為，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同王作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。作者簽名：句娘年日期：日論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)巧件和巧藍(lán)允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科

3、技大學(xué)可Ｗ將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索、縮印或掃描，可Ｗ采用影印等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）＾之杉■：作者簽名：刮魄卑導(dǎo)師簽名味日期：ｗｒ年Ｊ月日分類號(hào)密級(jí)注1UDC學(xué)位論文機(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)（題名和副題名）劉銀華（作者姓名）指導(dǎo)教師林云松副教授電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱、單位名稱）申請學(xué)位級(jí)別碩士學(xué)科專業(yè)控制理論與控制工程提交論文日期2015年4月論文答辯日期2015年5月學(xué)位授予單位和日期電子科

4、技大學(xué)2015年6月答辯委員會(huì)主席謝永樂評閱人高博田雨注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)。THEDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFTHEMAJORCONTROLCODINGUNITFORTRAFFICCOLLISIONAVOIDANCESYSTEMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ControlTheoryandControlEngineeringAuthor:Y

5、inhuaLiuAdvisor:AssociateProfessorYunsongLinSchool:SchoolofAutomationEngineering摘要摘要隨著民航事業(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

6、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(hào)，還產(chǎn)生與其他各模塊的控制信號(hào)。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(hào)和S模式問詢信號(hào)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(hào)，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

7、問信號(hào)，利用其問詢脈沖信號(hào)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(hào)主要通過ASK調(diào)制方式產(chǎn)生。S模式問詢信號(hào)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(hào)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

8、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IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofcivilaviation,airtrafficisbecomingincreasinglybusy,andtheroutesarealsobecomingcrowded.Preventingcollisionbetweenaircraftsandensurethe