一种针对无线电高度表的高度仿真仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种针对无线电高度表的高度仿真仪，包括下变频器、模数转换器、基于FPGA的数字延时器、数模转换器和上变频器，所述下变频器的信号输出端通过模数转换器与基于FPGA的数字延时器的信号输入端连接，所述基于FPGA的数字延时器的信号输出端通过数模转换器与上变频器的信号输入端连接。本实用新型专利技术采用了基于FPGA实现的数字延时器来替代了传统设备中所采用的物理延迟线，不仅极大地降低成本、减小设备体积及减轻设备重量，而且由于本实用新型专利技术是基于FPGA来实现数字信号的延时处理，因此，延时的精准度更高。本实用新型专利技术作为一种针对无线电高度表的高度仿真仪可广泛适用于各种无线电高度模拟仿真系统中。

【技术实现步骤摘要】
一种针对无线电高度表的高度仿真仪
本技术涉及信号仿真仪器，尤其涉及一种针对无线电高度表的高度仿真仪。
技术介绍
技术词解释：FPGA：Field－ProgrammableGateArray，即现场可编程门阵列。LO：LocalOscillator，即本振。下变频器：将射频信号与本振信号在混频器中混频，然后通过滤波器保留差频信号，从而实现射频信号下变频至中频或基带信号的器件。上变频器：将基带信号和本振信号在混频器中混频，然后通过滤波器保留混频信号，从而实现中频或基带信号上变频至射频信号的器件。模数转换器(ADC)：将模拟信号采样成数字信号的器件，按照设定的采样率对模拟信号进行采样，每个采样点转换成N位二进制数，而N由转换器的垂直分辨率决定，如12位模数转换器则转换成12位二进制数，16位模数转换器则转换成16位二进制数。数模转换器(DAC)：将数字信号采样成模拟信号的器件，按照设定的更新率进行转换，每N个二进制数转换成一个模拟电压信号，而N由转换器的垂直分辨率决定，如12位数模转换器，其则是将每12个二进制数转换成一模拟电压；16位数模转换器，其则是将每16个二进制数转换成一模拟电压。无线电高度表是现代飞机多种电子设备中的一种，用来测量飞机离开地面的实际高度，它是在进近和着陆过程中保证飞机安全的重要设备之一。目前，无线电高度表有调频等幅式(FMCW)、恒定差频调频等幅式、脉冲式(PULSE)和脉冲压缩式这4种方式来实现高度测量，但这4种方式的基本原理是一样的，均是利用无线电波从飞机到地面，再由地面返回飞机，以测量其经历的时间而实现高度测量的，具体如图1所示。由于无线电波的传播速度C是固定和已知的，因此无线电波经历的时间与被测高度H成正比，具体地，被测高度H的计算公式为：H＝C*t/2；其中，t表示为所需测量的时间间隔。在无线电高度表的测试和故障检测过程中，需要高度仿真设备来模拟飞机的高度，通常所需模拟的高度范围为0～762m(民机)，或0～6000m(军机)，最高可达12000m。目前，仿真设备主要采用延迟线延时来实现高度的模拟，由于延迟线的延时是固定不变的，因此要实现全高度范围的模拟，必须采用多根不同规格的延迟线组合来实现，且延迟线组合通过射频开关实现，具体实现原理如图2所示。可见，现有的高度仿真设备的延迟线和开关数量非常多，这样则导致设备成本高、体积大、重量大、不易维护升级等问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术的目的是提供一种针对无线电高度表的高度仿真仪，可达到降低成本、减小设备体积及减轻设备重量的目的。本技术所采用的技术方案是：一种针对无线电高度表的高度仿真仪，包括下变频器、模数转换器、基于FPGA的数字延时器、数模转换器和上变频器，所述下变频器的信号输出端通过模数转换器与基于FPGA的数字延时器的信号输入端连接，所述基于FPGA的数字延时器的信号输出端通过数模转换器与上变频器的信号输入端连接。进一步，所述基于FPGA的数字延时器采用移位寄存器来实现。进一步，还包括主控电路，所述主控电路与基于FPGA的数字延时器的使能端和时钟端连接。进一步，所述基于FPGA的数字延时器包括若干个第一D触发器，所述若干个第一D触发器中的前一个第一D触发器的信号输出端与后一个第一D触发器的信号输入端连接；所述模数转换器的信号输出端与所述若干个第一D触发器中的第一个第一D触发器的信号输入端连接，所述若干个第一D触发器中的最一个第一D触发器的信号输出端与数模转换器的信号输入端连接；所述若干个第一D触发器的使能端和时钟端均与主控电路连接。进一步，还包括通路选择电路，所述基于FPGA的数字延时器包括若干个第二D触发器，所述若干个第二D触发器中的前一个第二D触发器的信号输出端与后一个第二D触发器的信号输入端连接；所述模数转换器的信号输出端与所述若干个第二D触发器中的第一个第二D触发器的信号输入端连接，所述若干个第二D触发器的信号输出端均通过通路选择电路与数模转换器的信号输入端连接；所述若干个第二D触发器的使能端和时钟端均与主控电路连接。进一步，所述通路选择电路为开关电路或者数据选择器；所述数据选择器的控制端与主控电路连接。进一步，所述开关电路为电控开关电路；所述电控开关电路的控制端与主控电路连接。进一步，所述主控电路还连接有显示屏和电源板。进一步，所述主控电路包括主板和CPU，所述主板分别与CPU、显示屏、电源板以及基于FPGA的数字延时器的使能端和时钟端连接。进一步，所述显示屏为触控屏。本技术的有益效果是：本技术的高度仿真仪包括下变频器、模数转换器、基于FPGA的数字延时器、数模转换器和上变频器，且所述下变频器的信号输出端通过模数转换器与基于FPGA的数字延时器的信号输入端连接，所述基于FPGA的数字延时器的信号输出端通过数模转换器与上变频器的信号输入端连接，可见，本技术采用了基于FPGA实现的数字延时器来替代了传统设备中所采用的物理延迟线，不仅极大地降低成本、减小设备体积及减轻设备重量，而且由于本技术是基于FPGA来实现数字信号的延时处理，因此，延时的精准度更高。附图说明图1是无线电高度表的工作原理示意图；图2是现有高度仿真设备的结构示意图；图3是本技术一种针对无线电高度表的高度仿真仪的第一具体实施例结构示意图；图4是本技术一种针对无线电高度表的高度仿真仪的第二具体实施例结构示意图；图5是基于FPGA的数字延时器的一具体实施例结构示意图；图6是通路选择电路的第一具体实施例结构示意图；图7是通路选择电路的第二具体实施例结构示意图；图8是通路选择电路的第三具体实施例结构示意图。1、开关电路。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的详细说明。如图3所示，一种针对无线电高度表的高度仿真仪，包括下变频器、模数转换器、基于FPGA的数字延时器、数模转换器和上变频器，所述下变频器的信号输出端通过模数转换器与基于FPGA的数字延时器的信号输入端连接，所述基于FPGA的数字延时器的信号输出端通过数模转换器与上变频器的信号输入端连接。对于上述高度仿真仪，其具体工作原理为：所述下变频器接收到无线电高度表发射出的射频信号后，对接收到的射频信号进行下变频处理，以得到模拟基带信号，并将模拟基带信号输出至模数转换器；所述模数转换器接收到模拟基带信号后，对模拟基带信号进行模数转换处理，以转换得到数字基带信号，并将数字基带信号输出至基于FPGA的数字延时器；所述基于FPGA的数字延时器对接收到的数字基带信号进行延时处理后再输出至数模转换器；所述数模转换器将延时后的数字基带信号进行数模转换处理，以转换得到对应的模拟基带信号，并将模拟基带信号输出至上变频器；所述上变频器对由数模转换器传来的模拟基带信号进行上变频处理，以得到对应的射频信号，并将此射频信号输出至无线电高度表的接收端，这样无线电高度表便能基于发射出的射频信号与接收到的射频信号，来测量出信号的延时，并根据高度与信号延时之间的线性关系来计算出高度，以实现高度模拟。可见，本技术的高度仿真仪可适用于所有类型的无线电高度表，并且本技术采用了基于FPGA实现的数字延时器来替代传统设备中所采用的物理延迟线，不仅极大地降低成本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对无线电高度表的高度仿真仪，其特征在于，包括下变频器、模数转换器、基于FPGA的数字延时器、数模转换器和上变频器，所述下变频器的信号输出端通过模数转换器与基于FPGA的数字延时器的信号输入端连接，所述基于FPGA的数字延时器的信号输出端通过数模转换器与上变频器的信号输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种针对无线电高度表的高度仿真仪，其特征在于，包括下变频器、模数转换器、基于FPGA的数字延时器、数模转换器和上变频器，所述下变频器的信号输出端通过模数转换器与基于FPGA的数字延时器的信号输入端连接，所述基于FPGA的数字延时器的信号输出端通过数模转换器与上变频器的信号输入端连接。2.根据权利要求1所述一种针对无线电高度表的高度仿真仪，其特征在于，所述基于FPGA的数字延时器采用移位寄存器来实现。3.根据权利要求2所述一种针对无线电高度表的高度仿真仪，其特征在于，还包括主控电路，所述主控电路与基于FPGA的数字延时器的使能端和时钟端连接。4.根据权利要求3所述一种针对无线电高度表的高度仿真仪，其特征在于，所述基于FPGA的数字延时器包括若干个第一D触发器，所述若干个第一D触发器中的前一个第一D触发器的信号输出端与后一个第一D触发器的信号输入端连接；所述模数转换器的信号输出端与所述若干个第一D触发器中的第一个第一D触发器的信号输入端连接，所述若干个第一D触发器中的最一个第一D触发器的信号输出端与数模转换器的信号输入端连接；所述若干个第一D触发器的使能端和时钟端均与主控电路连接。5.根据权利要求3所述一种针对无线电高度表的高度仿真仪，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔凡立，陈波，陈洪雨，王海山，邹丹，
申请(专利权)人：广州航新航空科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44