專利名稱：Ils發(fā)射機(jī)音頻產(chǎn)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種音頻產(chǎn)生器，特別涉及一種ILS發(fā)射機(jī)音頻產(chǎn)生器。
背景技術(shù)：
ILS (Instrument Landing System, ILS)儀表著陸系統(tǒng)，又譯為儀器降落系統(tǒng)，是 目前應(yīng)用最為廣泛的飛機(jī)精密進(jìn)近和著陸引導(dǎo)系統(tǒng)。它的作用是由地面發(fā)射的兩束無(wú)線電 信號(hào)實(shí)現(xiàn)航向道和下滑道指引，建立一條由跑道指向空中的虛擬路徑，飛機(jī)通過(guò)機(jī)載接收 設(shè)備，確定自身與該路徑的相對(duì)位置，使飛機(jī)沿正確方向飛向跑道并且平穩(wěn)下降高度，最終 實(shí)現(xiàn)安全著陸。儀表著陸系統(tǒng)(ILS)是國(guó)際民航組織確定的一種標(biāo)準(zhǔn)飛機(jī)進(jìn)場(chǎng)著陸設(shè)備，它 可以為進(jìn)場(chǎng)著陸的飛機(jī)提供垂直和水平的引導(dǎo)信息。ILS發(fā)射機(jī)工作頻段分別覆蓋 108-112MHZ (航向)和328-336MHZ (下滑)；而儀表著陸系統(tǒng)發(fā)射機(jī)音頻產(chǎn)生器作為載波調(diào) 制發(fā)射機(jī)(CSB)和邊帶調(diào)制發(fā)射機(jī)(SB0)的信號(hào)源頭，其產(chǎn)生的信號(hào)波形和相位都要符合 CSB和SB0的功能要求。現(xiàn)有音頻產(chǎn)生器90Hz，150Hz, 1020Hz的波形的產(chǎn)生方式，是由3. 6864MHz時(shí)鐘晶 體產(chǎn)生的波源分別進(jìn)行10分頻和6分頻，從而產(chǎn)生的90Hz和150Hz的方波，用此方波通過(guò) 2次帶增益的低通濾波，從而產(chǎn)生90和150Hz的正弦波；這些都是通過(guò)模擬電路產(chǎn)生的，和 大多數(shù)導(dǎo)航設(shè)備的高斯脈沖產(chǎn)生的原理一樣，最后的波形都是濾波產(chǎn)生的波形，而1020Hz 的波形是經(jīng)過(guò)模擬振蕩電路產(chǎn)生的。而隨著國(guó)內(nèi)外新型儀表著陸系統(tǒng)設(shè)備的發(fā)展，系統(tǒng)對(duì)90Hz、150Hz信號(hào)的精度和 穩(wěn)定度的要求更高，由士 提高到士0.1%，對(duì)信號(hào)的失真度要求也進(jìn)一步提高，且對(duì)信 號(hào)的調(diào)整需要采用數(shù)字化軟件實(shí)現(xiàn)。而以現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成的儀表著陸系統(tǒng)(ILS)發(fā)射機(jī)音頻產(chǎn)生器，是通過(guò)模擬電路產(chǎn) 生和調(diào)整波形，模擬電路的抗干擾能力差，且信號(hào)的精度和穩(wěn)定度、失真度要求很難達(dá)到要 求，調(diào)整仍然采用電位器方式實(shí)現(xiàn)，不能滿足新型儀表著陸設(shè)備的需要，必須要應(yīng)用新技術(shù) 和新的設(shè)計(jì)方案開(kāi)發(fā)研制適用新型儀表著陸設(shè)備的ILS發(fā)射機(jī)音頻產(chǎn)生器，因此這已成一 項(xiàng)重要課題，具有巨大的改進(jìn)空間。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種儀表著陸系統(tǒng)發(fā)射機(jī)音頻 產(chǎn)生器設(shè)計(jì)方案，使之適應(yīng)新型儀表著陸系統(tǒng)設(shè)備的對(duì)信號(hào)精度、穩(wěn)定度、失真度、數(shù)字化 調(diào)整和信號(hào)抗干擾能力的要求。本實(shí)用新型是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的ILS發(fā)射機(jī)音頻產(chǎn)生器，其特征在于 主要包括音頻產(chǎn)生電路和音頻控制電路，其中音頻產(chǎn)生電路由FPGA芯片分別連接90Hz、 150HzU020Hz三個(gè)頻率的正弦信號(hào)處理通路構(gòu)成，每個(gè)正弦信號(hào)處理通路包括濾波電路、 D/A轉(zhuǎn)換器和程控放大器；濾波電路、D/A轉(zhuǎn)換器和程控放大器依次連接；音頻控制電路主要包括單片機(jī)，單片機(jī)連接音頻產(chǎn)生電路的程控放大器。通過(guò)FPGA+D/A芯片來(lái)產(chǎn)生波形的發(fā)生源部分，產(chǎn)生90Hz，150Hz，1020Hz的正弦信 號(hào)，通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制90Hz, 150Hz, (90+150)Hz, (90-150)Hz, 1020Hz信號(hào)的幅度、通斷，從
而輸出所需的信號(hào)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是儀表著陸系統(tǒng)發(fā)射機(jī)音頻產(chǎn)生器產(chǎn)生90Hz、150Hz、1020Hz 幅度可調(diào)信號(hào)；90Hz、150Hz信號(hào)相位可調(diào)，調(diào)制平衡可細(xì)調(diào)，SB0.CSB信號(hào)的幅度可以軟件 調(diào)整，直流大小可軟件調(diào)整，識(shí)別碼和識(shí)別調(diào)制度可變，頻率的精確度和穩(wěn)定度滿足要求， 集成度高，使用方便、可靠，而且可控制性強(qiáng)，數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)，具有創(chuàng)新、實(shí)用性和推廣價(jià)值。

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；具體實(shí)施方式
為了更清楚的理解本實(shí)用新型，結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本實(shí)用新型如圖1所示，采用FPGA芯片做為波形產(chǎn)生的源頭，由FPGA+D/A產(chǎn)生90Hz、150Hz、 1020Hz信號(hào)，能夠保證頻率的精度、穩(wěn)定性；其中90Hz、150Hz信號(hào)采用同一時(shí)鐘，可保證 90Hz、150Hz信號(hào)初始相位的一致性。整機(jī)要求調(diào)整航道90Hz、150Hz的幅度時(shí)，不影響余隙的信號(hào)，調(diào)整CSB信號(hào)幅度 時(shí)，也不影響SB0信號(hào)。同時(shí)1020Hz能用軟件調(diào)節(jié)其調(diào)制度。同時(shí)，本單元為整機(jī)提供莫 爾斯鍵控識(shí)別碼(由2-4個(gè)字母組成，重復(fù)周期為7. 5s士 Is)。本實(shí)用新型分為航向、下滑兩種，但其工作原理和實(shí)現(xiàn)方式基本相同，僅是下滑余 隙不輸出90-150+DC信號(hào)。以下結(jié)合音頻產(chǎn)生器的原理框圖，對(duì)儀表著陸系統(tǒng)的音頻產(chǎn)生 器做進(jìn)一步的說(shuō)明，音頻單元是發(fā)射機(jī)的信號(hào)源頭，主要是由FPGA+D/A來(lái)產(chǎn)生所需要的 90Hz, 150Hz, 1020Hz ； 1020Hz正弦波信號(hào)經(jīng)濾波電路到達(dá)程控放大器，可以通過(guò)單片機(jī)來(lái) 控制程控放大器，從而來(lái)調(diào)整1020Hz正弦波信號(hào)的幅度，單片機(jī)+模擬開(kāi)關(guān)控制1020Hz來(lái) 產(chǎn)生鍵控信號(hào)，而產(chǎn)生的90Hz，150Hz信號(hào)產(chǎn)生后經(jīng)過(guò)相位調(diào)節(jié)電路后到達(dá)程控放大器，分 別通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制其幅度大小的，通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)控制信號(hào)的通斷。90Hz，150Hz信號(hào)經(jīng)過(guò) 和電路和差電路產(chǎn)生90+150Hz，90-150Hz信號(hào)。各信號(hào)分成2路，進(jìn)到程控放大器進(jìn)行控 制其幅度的大小，這4路信號(hào)和單片機(jī)+D/A產(chǎn)生的直流信號(hào)合在一起就產(chǎn)生了 90+150+DC 和90-150+DC信號(hào)供給調(diào)制功放單元。通過(guò)FPGA+D/A來(lái)產(chǎn)生波形的發(fā)生源部分產(chǎn)生90Hz，150Hz，1020Hz的正弦波，通過(guò) 單片機(jī)來(lái)控制90Hz, 150Hz, (90+150)Hz, (90-150)Hz, 1020Hz信號(hào)波形的幅度通斷和M0S 碼，從而達(dá)到我們所需要的波形。整機(jī)分航道、余隙雙頻輸出，因此要求本音頻產(chǎn)生器也應(yīng) 有航道、余隙兩部分輸出。每一部分要能輸出單音正弦波90Hz、150Hz (兩路信號(hào)幅度軟件 可調(diào)大小，起始同相位)、復(fù)合信號(hào)90+150+DC (其中90、150幅度可調(diào)大小，同時(shí)都要有軟件 可調(diào)大小的直流分量)、復(fù)合信號(hào)90-150+DC(整體幅度可通過(guò)軟件調(diào)整，同時(shí)含要有軟件 可調(diào)大小的直流分量)。整機(jī)要求調(diào)整航道90Hz、150Hz的幅度時(shí)，不影響余隙的信號(hào)，調(diào) 整CSB信號(hào)幅度時(shí)，也不影響SB0信號(hào)。同時(shí)1020Hz能用軟件調(diào)節(jié)其調(diào)制度。同時(shí)，本單 元為整機(jī)提供莫爾斯鍵控識(shí)別碼(由2-4個(gè)字母組成，重復(fù)周期為7. 5s士 Is)。[0017]儀表著陸系統(tǒng)發(fā)射機(jī)音頻產(chǎn)生器應(yīng)具有以下功能每一部分要能輸出單音正弦 波90Hz、150Hz并通過(guò)軟件使兩路信號(hào)幅度可調(diào)大小，兩路信號(hào)的起始同相位、復(fù)合信號(hào) 90+150+DC(其中90、150幅度可調(diào)大小，同時(shí)都要有軟件可調(diào)大小的直流分量)、復(fù)合信號(hào) 90-150+DC(整體幅度可通過(guò)軟件調(diào)整，同時(shí)含要有軟件可調(diào)大小的直流分量)。整機(jī)要求 調(diào)整航道90Hz、150Hz的幅度時(shí)，不影響余隙的信號(hào)，調(diào)整CSB信號(hào)幅度時(shí)，也不影響SB0信 號(hào)。根據(jù)上述說(shuō)明，結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的方案。
權(quán)利要求ILS發(fā)射機(jī)音頻產(chǎn)生器，其特征在于主要包括音頻產(chǎn)生電路和音頻控制電路，其中音頻產(chǎn)生電路由FPGA芯片分別連接90Hz、150Hz、1020Hz三個(gè)頻率的正弦信號(hào)處理通路構(gòu)成，每個(gè)正弦信號(hào)處理通路包括濾波電路、D/A轉(zhuǎn)換器和程控放大器；濾波電路、D/A轉(zhuǎn)換器和程控放大器依次連接；音頻控制電路主要包括單片機(jī)，單片機(jī)連接音頻產(chǎn)生電路的程控放大器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及ILS發(fā)射機(jī)音頻產(chǎn)生器，主要包括音頻產(chǎn)生電路和音頻控制電路，其中音頻產(chǎn)生電路由FPGA芯片分別連接90Hz、150Hz、1020Hz三個(gè)頻率的正弦信號(hào)處理通路構(gòu)成，音頻控制電路主要包括單片機(jī)，由單片機(jī)連接音頻控制電路的程控放大器，儀表著陸系統(tǒng)發(fā)射機(jī)音頻產(chǎn)生器可產(chǎn)生90Hz、150Hz、1020Hz幅度可調(diào)信號(hào)；90Hz、150Hz信號(hào)相位可調(diào)，調(diào)制平衡可細(xì)調(diào)，SBO、CSB信號(hào)的幅度可以軟件調(diào)整，直流大小可軟件調(diào)整，識(shí)別碼和識(shí)別調(diào)制度可變，頻率的精確度和穩(wěn)定度滿足要求，集成度高，使用方便、可靠、可控制性強(qiáng)，數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)，具有創(chuàng)新、實(shí)用性和推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)H04L27/36GK201758400SQ201020274190
公開(kāi)日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者韓亞洲 申請(qǐng)人:天津七六四通信導(dǎo)航技術(shù)有限公司