一种基于无人机和ZYNQ的DVOR空中信号测试分析系统技术方案

一种基于无人机和ZYNQ的DVOR空中信号测试分析系统，包括有：依次连接的数传模块、协议转换模块及无人机，依次连接的带通滤波器、AD转换模块及ZYNQ平台中的DVOR空中信号预处理PL单元和DVOR空中信号分析及数据存储PS单元，协议转换模块还连接DVOR空中信号分析及数据存储PS单元，电源模块连接无人机用于获取直流电压并转换为5V电压，用于提供电源，其中，数传模块通过第一天线与上位机进行通信，无人机通过第三天线获取位置和方位信息，带通滤波器通过第二天线获取DVOR空中信号。本发明专利技术测试成本低，耗时短，良好的可扩展性，可移植性强。本发明专利技术可以按地面要求将DVOR基带信号保存到SD卡，用于后续分析。用于后续分析。用于后续分析。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机和ZYNQ的DVOR空中信号测试分析系统


[0001]本专利技术涉及一种DVOR空中信号测试分析方法。特别是涉及一种基于无人机和ZYNQ的DVOR空中信号测试分析系统。

技术介绍

[0002]由于我国新机场日趋增多，机场的安全运行离不开导航设备的正常运行，这导航设备性能和安全运行提出了更高的要求。
[0003]甚高频全向信标(VOR)是国际民用航空组织规定的航空近程无线电导航设备，是目前多内最为普遍的飞机着陆引导系统。它为飞机提供相对于VOR地面台的磁方位角信息，引导飞机沿着预定航线飞行。根据其测角原理，机载VOR需要与VOR台站配合使用，所以VOR台站的稳定运行是实现飞机准确测角与定位的前提保障。因此需要对VOR台站信号测试以对其各项指标进行评估。
[0004]现有的DVOR空中信号测试系统具有体积大、功耗大、造价高、灵活性差等问题。为解决现有问题提出“无人机+ZYNQ”架构测试DVOR台站空中信号并通过计算得出所测台站的性能指标。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是，为了克本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机和ZYNQ的DVOR空中信号测试分析系统，其特征在于，包括有：依次连接的数传模块(1)、协议转换模块(2)及无人机(3)，依次连接的带通滤波器(5)、AD转换模块(6)及ZYNQ平台中的DVOR空中信号预处理PL单元(7)和DVOR空中信号分析及数据存储PS单元(8)，所述的协议转换模块(2)还连接DVOR空中信号分析及数据存储PS单元(8)，电源模块(4)连接无人机(3)用于获取直流电压并转换为5V电压，用于提供电源，其中，所述的数传模块(1)通过第一天线(9)与上位机进行通信，所述的无人机(3)通过第三天线(11)获取位置和方位信息，所述的带通滤波器(5)通过第二天线(10)获取DVOR空中信号。2.根据权利要求1所述的基于无人机和ZYNQ的DVOR空中信号测试分析系统，其特征在于，所述的数传模块(1)空中传输速率为2400bps，用于将从地面的上位机发出的命令信号送入协议转换模块(2)，以及将从协议转换模块(2)接收到的对DVOR空中信号测试分析结果送入地面的上位机。3.根据权利要求1所述的基于无人机和ZYNQ的DVOR空中信号测试分析系统，其特征在于，所述的协议转换模块(2)具有3个串口，其中，第一串口连接无人机(3)，用于从无人机(3)获取位置和方位信息，第二串口连接数传模块(1)，用于从数传模块(1)获取地面的上位机发出的命令信号，第三串口连接DVOR空中信号分析及数据存储PS单元(8)，用于将获得的位置和方位信息以及上位机的命令信号送入第三串口连接DVOR空中信号分析及数据存储PS单元(8)，并将从第三串口连接DVOR空中信号分析及数据存储PS单元(8)接收的对DVOR空中信号测试分析结果通过数传模块(1)送入地面的上位机。4.根据权利要求1所述的基于无人机和ZYNQ的DVOR空中信号测试分析系统，其特征在于，所述的带通滤波器(5)将通过第二天线(10)获取的DVOR空中信号滤除108～138MHz以外的信号，送入AD转换模块(6)，所述的AD转换模块(6)对接收到的DVOR空中信号通过射频放大、正交下变频到0.1MHz中频、进行低通滤波、然后进行12bitAD转换后生成40M样本/秒的I/Q两路正交数据信号，发送给所述的DVOR空中信号预处理PL单元(7)。5.根据权利要求1所述的基于无人机和ZYNQ的DVOR空中信号测试分析系统，其特征在于，所述的DVOR空中信号预处理PL单元(7)对接收到的40M样本/秒的I/Q两路正交数据信号进行解调，包括依次进行：1)通过一个通带截止频率为0.15MHz的FIR LPF IP核进行低通滤波；2)进行40倍抽取到1MHz，再经0.1MHz中心频率、30kHz带宽的BPF IP核进行复带通滤波去除本振泄露的影响；3)在1MHz的采样频率下利用两个乘法器IP核和一个平方根IP核对两路DVOR基带数据进行包络检波；4)对1MHz的DVOR基带数据通过一个通带截止频率为11kHz的FIR LPF IP核进行低通滤波，并再次对DVOR基带数据进行下采样频率到40kHz，并获取该频率下DVOR基带数据的直流分量；5)将所述的DVOR基带数据的直流分量通过AXI总线发送给DVOR空中信号分析及数据存储PS单元(8)，将所述下采样频率为40kHz的DVOR基带数据通过双口RAM缓存发送给DVOR空中信号分析及数据存储PS单元(8)。6.根据权利要求1所述的基于无人机和ZYNQ的DVOR空中信号测试分析系统，其特征在于，所述的DVOR空中信号分析及数据存储PS单元(8)将获得的下采样频率为40kHz的DVOR基
带数据和DVOR基带数据的直流分量进行处理，得到DVOR基带信号的相应参数：30Hz基准信号AM调制系数、9960Hz副载波AM调制系数、方位角、识别码，并将所述的参数通过协议转换模块(2)和数传模块(1)下传到上位机实时显示；并将DVOR基带数据按地面要求保存到ZYNQ中的SD卡，用于后续分析。7.根据权利要求6所述的基于无人机和ZYNQ的DVOR空中信号测试分析系统，其特征在于，(1)所述30Hz基准信号AM调制系数的获取，包括：(1.1)在DVOR空中信号分析及数据存储PS单元(8)中设置一个4000Byte的缓存区采用乒乓结构读取DVOR基带数据，每25ms存储一次相当于2000Byte；(1.2)对DVOR基带数据在40kHz采样频率上进行120Hz的IIR低通滤波，得到30Hz的基准相位信号，下采样到1KHz采样频率；对获得的30Hz基...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡铁乔，刘芳弟，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：