本发明专利技术公开了一种基于射频捷变收发器AD9361的机载VDB接收机，包括天线S1、射频预处理电路S2、AD9361电路S3、信号处理电路S4、串口驱动电路S5以及电源与时钟电路S6；本发明专利技术降低了设计复杂度，更多的用软件去替代硬件，减少了更多硬件调试环节，更彻底的实现了软件无线电的设计；省去了现有接收机的射频通道模块，体积上减小大约30％，重量上减小大约50％，功耗上减小大约30％；用数字电路取代了现有设备中大多数的模拟电路，大大提高设备的可靠性。大大提高设备的可靠性。大大提高设备的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于射频捷变收发器AD9361的机载VDB接收机
[0001]本专利技术涉及一种基于射频捷变收发器AD9361的机载VDB接收机，属于无线电导航领域。
技术介绍
[0002]机载VDB(VHF Data Broadcasting)接收机是地基增强系统(GBAS)系统的组成部分，而GBAS是当前国际民航组织(ICAO)认可的唯一支持飞机I类精密进近的卫星导航系统，它既可为飞机的精密进近着陆提供精确制导，又可为某一终端局部空域提供增强。机载VDB接收机工作在108.0～117.95MHz的频段范围，主要功能是接收并解调GBAS地面站发播的空间广播报文，得到最后进近航段的数据以及相应的伪距等修正信息以辅助飞机完成精密进近与着陆。
[0003]现有的机载VDB接收机的设计思路是通过预选器、低噪放、混频器、衰减器、滤波器等分立元件搭建射频通道将天线接收的射频信号下变频到中频，再经模数转换器(A/D)转换为数字信号，通过信号处理软件解调出报文信息。现有机载VDB接收机的缺点：(1)电路结构复杂，可靠性低；(2)体积大，重量大，对于有载荷体积和重量要求的飞行器的造成负担或不能配备。
[0004]目前，国内未发现基于射频捷变收发器的机载VDB接收机以解决上述问题的相关文献报导。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于射频捷变收发器AD9361的机载VDB接收机，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。解决了现有机载VDB接收机设计复杂度高、体积大、重量大的现状，设计一种新型VDB接收机，采用基于射频捷变收发器的设计方法，利用单个芯片取代复杂的射频通道电路，从而使整个VDB接收机仅需一块电路板即可实现，达到简化设计，减重瘦身的目的。
[0006]为实现上述目的本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种基于射频捷变收发器AD9361的机载VDB接收机，包括天线S1、射频预处理电路S2、AD9361电路S3、信号处理电路S4、串口驱动电路S5以及电源与时钟电路S6；接收机工作时，首先将信号通道的工作波道匹配到用户设定的波道，VDB接收机接收到外部控制设备通过数据总线发送过来的频率控制命令后，经过串口驱动电路S5的电平转换，进入信号处理电路S4进行解析处理，信号处理电路S4根据频率控制命令将AD9361电路S3的工作频率设置为既定的频率；VDB接收机通过天线S1接收空间VDB信号后，先进入射频预处理电路S2，进行带通滤波、放大、差分转换等处理，然后进入AD9361电路S3，AD9361电路S3对信号进行AD采样后送入信号处理电路S4，信号处理电路S4对VDB信号进行D8PSK解调、译码处理后得到VDB报文的有效信息，然后将译码后的数据按照要求进行编码后，通过串口驱动电路S5输出，同时信号处理电路S4与AD9361电路S3联合实现数字AGC控制；电源与时钟电路S6为接收机各
个电路提供电源与时钟。
[0008]所述的射频预处理电路S2包括带通滤波器A1、低噪声放大器A2以及巴伦电路A3，VDB空间信号由天线S1接收后，先进入带通滤波器A1进行带通滤波处理，带通滤波器选择通带略宽于108.0～117.95MHz的VDB信号频段范围的带通滤波器；然后进入低噪声放大器A2，降低射频通道的噪声系数；最后进入巴伦电路A3，将输入的单端信号转换为差分信号后送入AD9361电路S3，至此射频预处理完成。
[0009]所述的AD9361电路S3接收通道的工作参数，包括接收频率、滤波器带宽由信号处理电路S4根据用户设定的频率给出，AGC调整值由信号处理电路S4根据接收的信号强度给出。
[0010]所述的信号处理电路S4包括FPGA电路B1和DSP电路B2，VDB信号经过AD9361电路S3的AD采样进入信号处理电路S4后，FPGA电路B1设计数字滤波器进行进一步的带通滤波，设计的数字滤波器的参数为：采用巴特沃斯型IIR滤波器，中心频率f
s
＝10.5MHz，下截止频率f
c1
＝10KHz，上截止频率f
c2
＝14KHz；信号经过带通滤波后，在FPGA电路B1中进行抽取、滤波、同步、D8PSK解调、译码、纠错等处理得到VDB报文的有效数据，然后将数据送入DSP电路B2按照要求进行编码后输出到串口驱动电路进行输出。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)降低了设计复杂度，更多的用软件去替代硬件，减少了更多硬件调试环节，更彻底的实现了软件无线电的设计；
[0012](2)省去了现有接收机的射频通道模块，体积上减小大约30％，重量上减小大约50％，功耗上减小大约30％；
[0013](3)用数字电路取代了现有设备中大多数的模拟电路，大大提高设备的可靠性。
附图说明
[0014]图1为本专利技术组成结构示意图；
[0015]图2为本专利技术中射频预处理电路组成结构示意图；
[0016]图3为本专利技术中信号处理电路组成结构示意图；
[0017]图4为本专利技术中FPGA电路中设计的带通滤波器特性图；
[0018]附图标记说明：S1－天线；S2－射频预处理电路；S3－AD9361电路；S4－信号处理电路；S5－串口驱动电路；S6－电源与时钟电路；A1－带通滤波器；A2－低噪声放大器；A3－巴伦电路；B1－FPGA电路；B2－DSP电路。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的阐述。
[0020]参见图1，设计一种VDB接收机，包括了天线S1、射频预处理电路S2、AD9361电路S3、信号处理电路S4和串口驱动电路S5以及电源与时钟电路S6。本接收机工作时，首先需要将信号通道的工作波道匹配到用户设定的波道，VDB接收机接收到外部通过数据总线发送过来的频率控制命令后，经过串口驱动电路S5的电平转换，进入信号处理电路S4进行解析处理，信号处理电路S4根据频率控制命令将AD9361电路S3的工作频率设置为既定的频率；VDB接收机通过天线S1接收空间VDB信号后，先进入射频预处理电路S2，进行带通滤波、放大、差
分转换等处理，然后进入AD9361电路S3，AD9361电路S3对信号进行AD采样后送入信号处理电路S4，信号处理电路S4对VDB信号进行D8PSK解调、译码处理后得到VDB报文的有效信息，然后将译码后的数据按照中华人民共和国航空行业标准HB8392
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2013《民用飞机多模式接收机(MMR)技术要求》附录M的要求进行编码后，通过串口驱动电路S5输出，同时信号处理电路S4与AD9361电路S3联合实现数字AGC控制；电源与时钟电路S6为接收机各个电路提供电源与时钟。
[0021]参见图2，本专利技术中的射频预处理电路S2包括带通滤波器A1、低噪声放大器A2、巴伦电路A3。VDB空间信号由天线S1接收后，先进入带通滤波器A1进行带通滤波处理，带通滤波器选择通带略宽于108.0～117.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于射频捷变收发器AD9361的机载VDB接收机，其特征在于，包括天线S1、射频预处理电路S2、AD9361电路S3、信号处理电路S4、串口驱动电路S5以及电源与时钟电路S6；接收机工作时，首先将信号通道的工作波道匹配到用户设定的波道，VDB接收机接收到外部控制设备通过数据总线发送过来的频率控制命令后，经过串口驱动电路S5的电平转换，进入信号处理电路S4进行解析处理，信号处理电路S4根据频率控制命令将AD9361电路S3的工作频率设置为既定的频率；VDB接收机通过天线S1接收空间VDB信号后，先进入射频预处理电路S2，进行带通滤波、放大、差分转换等处理，然后进入AD9361电路S3，AD9361电路S3对信号进行AD采样后送入信号处理电路S4，信号处理电路S4对VDB信号进行D8PSK解调、译码处理后得到VDB报文的有效信息，然后将译码后的数据按照要求进行编码后，通过串口驱动电路S5输出，同时信号处理电路S4与AD9361电路S3联合实现数字AGC控制；电源与时钟电路S6为接收机各个电路提供电源与时钟。2.如权利要求1所述的一种基于射频捷变收发器AD9361的机载VDB接收机，其特征在于，所述的射频预处理电路S2包括带通滤波器A1、低噪声放大器A2以及巴伦电路A3，VDB空间信号由天线S1接收后，先进入带通滤波器A1进行带通滤波处理，带通滤波器选择通带...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵建伟，董加成，李辉，王党卫，王超，杨海涛，
申请(专利权)人：西安合众思壮防务科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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