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基于综合化的超短波通信与仪表着陆功能设计与实现

作　者: 茅成
导　师: 皮亦鸣；车颍秋
学　校: 电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 综合化 航空电子 超短波通信 仪表着陆
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


机载航空电子系统的发展趋势是由联合式结构向综合化系统发展,是航空电子系统的研究热点之一,它具有开放式系统结构,综合化,模块化,通用化设计等特点。随着计算机技术以及数字信号处理技术的发展,目前航空电子系统的综合化已实现各子系统的信息处理综合化,资源的共享,以及座舱显示控制的综合化,正在向系统射频传感器的综合化发展。通过实现传感器的综合,可以更好的实现传感器信息的融合,也为综合化系统的重构奠定基础。通信导航识别系统是由多种射频传感器构成,为飞行员提供及时准确的飞机信息以及战场信息。通过进行传感器的综合设计,可以减少设备的种类与数量,提高系统的可靠性,降低维护费用。CNI系统覆盖频率较宽,传感器功能繁多,是射频传感器综合化的主要工作内容之一。超短波通信及仪表着陆,分别实现话音与数据链通信以及导航着陆功能,对飞机的安全飞行进行保障,是通信导航识别(CNI)系统的重要构成。由于这两种功能工作频段,调制方式等比较接近,具有进行综合化设计的有利因素。通过对它们进行综合化设计,可以为进一步实现全系统的综合化设计奠定基础。基于此开展了超短波通信与仪表着陆的综合化设计,本文首先对综合化设计的基本理论进行研究,对综合化的不同实现方法进行对比分析。提出了一种基于综合化设计超短波通信及仪表着陆功能的实现途径。通过对超短波通信功能及仪表着陆功能进行描述,对它们的主要应用及性能进行分析。对以上两种功能射频前端综合化的可行性进行分析,提出了综合化设计的系统架构,论述了系统及功能的工作原理,对工作流程进行描述。对构成系统的软件及硬件资源进行描述。在系统中传感器射频前端的综合化设计是系统成功的关键。首先介绍了接收信道的主要技术指标。对射频前端设计中的关键技术进行分析,并提出解决措施。最后通过对系统的功能进行实验测试,验证了系统设计的可行性。目前综合化机载航空电子系统在国内处于起步阶段,通过加快航电系统传感器综合化设计工作,对新一代飞机的研制有重大意义。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-13
  1.1 研究背景  9
  1.2 机载航电系统的发展与技术特点  9-10
  1.3 目前国内外的研究及现状  10-11
  1.4 新一代的航空电子系统特  11
  1.5 论文的研究内容  11-13
第二章 通信导航识别系统  13-17
  2.1 通信导航识别系统功  13-14
  2.2 通信导航识别系统综合化的技术途径  14-17
第三章 超短波频段传感器  17-25
  3.1 超短波通信功能  17-19
    3.1.1 机载通信系统的组成及工作原理  17-19
    3.1.2 通信系统的主要技术指标  19
  3.2 仪表着陆功能  19-25
    3.2.1 历史与发展  19-20
    3.2.2 仪表着陆系统组成  20-21
    3.2.3 仪表着陆导航原理  21-23
    3.2.4 调制度差计算方法  23-25
第四章 综合化系统架构设计  25-41
  4.1 超短波通信与仪表着陆功能综合化设计可行性分析  25-28
    4.1.1 工作频段分析  25-26
    4.1.2 工作方式对比分析  26
    4.1.3 传感器使用情况分析  26-27
    4.1.4 小结  27-28
  4.2 超短波通信与仪表着陆综合化系统设计  28-38
    4.2.1 系统架构  28-30
    4.2.2 组成  30-31
    4.2.3 超短波通信工作流程  31-34
    4.2.4 仪表着陆工作流程  34-36
    4.2.5 重构工作过程  36-38
  4.3 系统资源描述  38-41
    4.3.1 硬件资源  38-40
    4.3.2 软件资源  40-41
第五章 综合化射频前端设计  41-53
  5.1 接收通道主要技术指标  41-43
  5.2 接收通道设计  43-53
    5.2.1 天线接口设计  43-44
    5.2.2 接收模块设计  44-50
    5.2.3 开关网络设计  50-53
第六章 性能指标测试  53-61
  6.1 传感器功能指标测试  53-59
    6.1.1 超短波通信功能测试  53-55
    6.1.2 仪表着陆测试  55-59
  6.2 系统功能测试  59-60
    6.2.1 重构逻辑测试  59
    6.2.2 指标一致性测试  59-60
  6.3 小结  60-61
结束语  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-66

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 无线电中继通信、微波通信
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