精密测距信号模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种精密测距信号模拟装置，包含功率控制模块、检波模块、AD转换模块、数据处理模块、DA转换模块及载波调制模块；功率控制模块输入端连接机载设备信号，功率控制模块对机载设备应答信号进行功率衰减后，通过功率控制模块输出端将信号传输至检波模块；检波模块输出端将检波后的信号通过AD转换模块进行模数转换后传输至数据处理模块；数据处理模块对模数转换后的信号进行分析存储并产生应答信号，将应答信号通过DA转换模块进行数模转换后传输至载波调制模块；载波调制模块对数模转换后的信号进行AM调制并输出。本实用新型专利技术中每个模块之间相互配合，能够将测距精度控制在5米以内，操作性强、测量精度高，具有较强的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
精密测距信号模拟装置
本技术涉及精密测距设备
，特别涉及一种精密测距信号模拟装置。
技术介绍
精密测距设备为飞机提供相对于引导点的距离信息，与微波着陆测角设备配合，为飞机提供相对于着陆点的坐标信息。空中导航系统由舰载台和机载设备组成，机载设备包括无线电收发机、天线、控制和显示装置等。飞行员能从机载系统的精密测距设备上连续获得飞机相对地面台的距离和防伪。精密测距模拟器用于机载精密测距设备的应答信号的模拟，能够模拟测距设备远场和进场距离。现有的模拟器实际使用过程中可操作性差，且测距误差较大。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本技术提供一种精密测距信号模拟装置，结构简单，设计新颖、合理，实现将测距精度控制在5米以内，大大缩小测距误差，使用效果好。按照本技术所提供的设计方案，一种精密测距信号模拟装置，包含功率控制模块、检波模块、AD转换模块、数据处理模块、DA转换模块及载波调制模块；其中，功率控制模块输入端连接机载设备信号，功率控制模块对机载设备应答信号进行功率衰减后，通过功率控制模块输出端将信号传输至检波模块；检波模块输出端将检波后的信号通过AD转换模块进行模数转换后传输至数据处理模块；数据处理模块对模数转换后的信号进行分析存储并产生应答信号，将应答信号通过DA转换模块进行数模转换后传输至载波调制模块；载波调制模块对数模转换后的信号进行AM调制并输出。上述的，所述的功率控制模块采用承受至少1000W峰值功率冲击的功率衰减器。上述的，所述的检波模块采用同轴检波器。优选的，该同轴检波器型号为AV10318。上述的，所述的AD转换模块采用内置跟踪保持电路的单芯片模数转换器。上述的，所述的数据处理模块采用现场可编程门阵列FPGA集成电路。上述的，所述的DA转换模块采用包含低电压差分信号LVDS接口的数模转换器。优选的，所述的数模转换器包含四线式串行接口。本技术的有益效果：本技术结构简单，设计新颖、合理，通过功率衰减、检波和AD转换后，数据处理模块对转换后的信号进行分析存储并产生应答信号，应答信号通过DA转换模块进行数模转换后传输至载波调制模块；载波调制模块对数模转换后的信号进行AM调制并输出，每个模块之间相互配合，能够将测距精度控制在5米以内，大大降低现有模拟器中的使用误差，操作性强、测量精度高，具有较强的推广应用价值。附图说明：图1为本技术结构示意图；图2为实施例中AD转换模块原理图；图3为实施例中DA转换模块原理图。具体实施方式：下面结合附图和技术方案对本技术作进一步详细的说明，并通过优选的实施例详细说明本技术的实施方式，但本技术的实施方式并不限于此。本实施例，参见图1所示，提供一种精密测距信号模拟装置，包含功率控制模块、检波模块、AD转换模块、数据处理模块、DA转换模块及载波调制模块；其中，功率控制模块输入端连接机载设备信号，功率控制模块对机载设备应答信号进行功率衰减后，通过功率控制模块输出端将信号传输至检波模块；检波模块输出端将检波后的信号通过AD转换模块进行模数转换后传输至数据处理模块；数据处理模块对模数转换后的信号进行分析存储并产生应答信号，将应答信号通过DA转换模块进行数模转换后传输至载波调制模块；载波调制模块对数模转换后的信号进行AM调制并输出。每个模块之间相互配合，能够将测距精度控制在5米以内，大大降低现有模拟器中的使用误差，操作性强。上述的，所述的功率控制模块采用承受至少1000W峰值功率冲击的功率衰减器。精密测距机发射询问脉冲功率达到1000W，为防止强功率对微波器件造成损伤，需要对接受到的信号功率进行控制。在衰减前端使用大功率固定衰减器，衰减幅度参数可调整为40dB，衰减器可承受1000W峰值功率冲击。上述的，所述的检波模块采用同轴检波器。精密测距机最高载波频率为1215MHz，询问脉冲为宽度4us钟形调制信号，解调时需要对钟形信号的上升沿进行快速的响应，解调的精度会影响到测距的精度。优选的，该同轴检波器可使用四十一所AV10318同轴检波器。根据实际使用需求，同轴检波器的具体参数可调整为如下：宽频带：10MHz～18GHz；驻波比：≤2.0；检波频响：≤±1.0dB；电压灵敏度：≥0.4mV/uW；由于其具有宽频带和快速的响应能力，能够保证钟形脉冲解调的完整性和峰值功率测量的准确性。参见图2所示，所述的AD转换模块采用内置跟踪保持电路的单芯片模数转换器。可采用具有100MSPs的采样速率的AD9446，2.0V-4.0V峰峰值差分输入。AD9446使用并行差分输入，最快可以实现100MHz单次采样。根据采样定理可以实现10MHz的波形分析。询问信号的频率大概为250KHz，系统设计AD9446的采样频率为100MHz，这样能够获取钟形脉冲大量的采样数据，便于后续FPGA运算的准确性。上述的，所述的数据处理模块采用现场可编程门阵列FPGA集成电路。FPGA在系统中用于存储波形数据，产生应答信号所需脉冲编码，分析AD采样数据并进行准确边沿响应，应答脉冲延迟计数。AD采样的数据带有杂波干扰，通过20阶FIR并行数字滤波器后，通过分析其扫描时域内最大上升沿来进行边沿响应。参见图3所示，所述的DA转换模块采用包含低电压差分信号LVDS接口的数模转换器。可采用AD9122，其具有灵活的LVDS接口允许字、字节或半字节加载，提供1200MSPS采样速率，输出经过优化，可以与模拟正交调制器无缝接口。四线式串行端口接口允许对许多内部参数进行编程和回读。满量程输出电流可以在8.7mA至31.7mA范围内进行编程。载波调制模块用于将DA输出的视频编码和高频载波进行调制，调制方式是AM调制，调制深度最大能够达到90%。在调制模块中，先由基带和视频编码信号进行调制，然后上变频到所需要的频率。本实施例中，DA转换模块AD9122的输入时钟为150MHz，保证输出调制视频脉冲的采样率。钟形脉冲的波形数据由Matlab运算，存入FPGA的ROM中，由FPGA控制输出给AD9122。数据处理模块的FPGA完成询问脉冲识别、功率、应答脉冲产生等，包含功率模块、上升沿获取模块和距离模块。AD采样的询问脉冲数据经过FIR低通滤波器后分别送往功率模块和上升沿获取模块。功率模块用于获取峰值功率，上升沿获取模块用于采样最大上升沿，同时产生同步信号给距离模块。距离模块根据同步信号和距离大小产生应答同步信号。在应答脉冲产生部分由FPGA中存储的波形数据生成应答编码，在同步应答信号的作用下送往DA转换器进行模数转换。根据技术指标：进场测距模拟精度：±2m；远场测距模拟精度：±2m；峰值功率测量精度：±1dB，使用高速AD和DA，配合FPGA的高速运算，能够将测距精度控制在5米以内；在相应钟形脉冲前沿时，使用阈值比较和时域内获取最大前沿方法能够精准的响应询问脉冲，能够使数据采集中响应前沿造成的采样误差控制在5米以内，提高测距精度和准确性，使用效果好。本技术不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本技术等同或者类似的变化都应涵盖在本技术权利要求的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精密测距信号模拟装置，其特征在于，包含功率控制模块、检波模块、AD转换模块、数据处理模块、DA转换模块及载波调制模块；其中，功率控制模块输入端连接机载设备信号，功率控制模块对机载设备应答信号进行功率衰减后，通过功率控制模块输出端将信号传输至检波模块；检波模块输出端将检波后的信号通过AD转换模块进行模数转换后传输至数据处理模块；数据处理模块对模数转换后的信号进行分析存储并产生应答信号，将应答信号通过DA转换模块进行数模转换后传输至载波调制模块；载波调制模块对数模转换后的信号进行AM调制并输出。

【技术特征摘要】
1.一种精密测距信号模拟装置，其特征在于，包含功率控制模块、检波模块、AD转换模块、数据处理模块、DA转换模块及载波调制模块；其中，功率控制模块输入端连接机载设备信号，功率控制模块对机载设备应答信号进行功率衰减后，通过功率控制模块输出端将信号传输至检波模块；检波模块输出端将检波后的信号通过AD转换模块进行模数转换后传输至数据处理模块；数据处理模块对模数转换后的信号进行分析存储并产生应答信号，将应答信号通过DA转换模块进行数模转换后传输至载波调制模块；载波调制模块对数模转换后的信号进行AM调制并输出。2.根据权利要求1所述的精密测距信号模拟装置，其特征在于，所述的功率控制模块采用承受至少1000W峰值功率冲击的功率衰减器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，赵续，
申请(专利权)人：信阳市航信测控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41