儀表著陸地面設備音頻信號產生電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及儀表著陸系統(tǒng)(ILS)，尤其涉及一種儀表著陸地面設備音頻信號產生電路。
【背景技術】
[0002]音頻信號產生電路為國內新型米波儀表著陸設備(ILS)配備。儀表著陸系統(tǒng)(ILS)是國際民航組織確定的一種標準飛機進場著陸系統(tǒng)，它可以為進場著陸的飛機提供垂直和水平的引導信息。音頻信號產生電路產生的信號包含引導飛機著陸的DDM信號和識別信號。
[0003]目前，已知現有設備的音頻信號產生電路由單片機、乘法放大器、數模轉換芯片(DA)和低通濾波器電路構成。該電路存在信號調整線性差、過零信號不穩(wěn)定、受溫度影響很大及可靠性差等缺陷。

【發(fā)明內容】

[0004]為了克服現有設備的音頻信號產生電路信號調整線性差，過零信號不穩(wěn)定等不足，本實用新型提供一種儀表著陸地面設備音頻信號產生電路。新的設計方案使得儀表著陸地面設備的技術指標、集成度、可靠性及可操作性均大幅度提高。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案是:一種儀表著陸地面設備音頻信號產生電路，其特征在于:包括DSP芯片、FPGA芯片、兩組四路串行DA轉換芯片和兩組四路低通濾波器電路，其中DSP芯片通過總線與FPGA芯片連接，FPGA芯片分別與兩組四路串行DA轉換芯片連接，兩組四路串行DA轉換芯片分別與兩組四路低通濾波器電路連接，兩組四路低通濾波器電路共產生八路信號，FPGA芯片產生兩路過零信號。
[0006]本實用新型所產生的有益效果是:采用本電路，有效地克服了現有設計中的不足，提高了 DDM (調制度)調整精度，在調整功率的同時保證DDM數值不變，SBO (抑制載波的雙邊帶信號)過零點穩(wěn)定，使用方便、可靠，可成功應用于產品。同時只要將本實用新型的DSP芯片和FPGA芯片的程序稍加變動，即可適用于不同設備的音頻信號產生模塊，因此，本電路具有很大的通用空間。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的音頻信號產生電路框圖；
[0008]圖2為本實用新型的一路低通濾波器電路原理圖；
[0009]圖3為本實用新型實施例中的DSP程序流程圖；
[0010]圖4為本實用新型實施例中的FPGA邏輯電路框圖。
【具體實施方式】
[0011]以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步闡述。
[0012]參照圖1，儀表著陸地面設備音頻信號產生電路包括DSP芯片、FPGA芯片、兩組四路串行DA轉換芯片和兩組四路低通濾波器電路，其中DSP芯片通過總線與FPGA芯片連接，FPGA芯片分別與兩組四路串行DA轉換芯片連接，兩組四路串行DA轉換芯片分別與兩組四路低通濾波器電路連接，兩組四路低通濾波器電路共產生八路信號，FPGA芯片產生兩路過零信號。
[0013]參照圖2，本電路中的兩組四路低通濾波器電路中的每一路低通濾波器電路采用由型號為0PA2277的運算放大器NlA和電阻電容組成的濾波器，電阻Rl的一端為信號輸入端，電阻Rl的另一端連接電阻R2的一端和電容Cl的一端，電容Cl的另一端連接運算放大器NlA的I腳和2腳，同時I腳為信號輸出端，電阻R2的另一端連接電容C2的一端和運算放大器NlA的4腳，電容C2的另一端接地，運算放大器NlA的8腳接+15V電源，4腳接-15V電源。
[0014]參照圖3，本電路的DSP程序流程是:DSP芯片從串口接收需要調整的波形參數，在波形參數解析程序中，將參數轉化為信號幅度；在歸一化波形參數程序中將信號幅度轉化為FPGA內部固化波形所對應的數值，然后將計算后的數據發(fā)送到FPGA芯片中，在FPGA芯片內固定存儲三組波形，通過固定的時鐘頻率尋址，產生三組數字波形，其波形的幅度根據DSP芯片傳輸的數據進行調整，然后三組數字波形根據信號格式進行組合，產生設備所需要的數字信號，通過DA轉換將數字信號轉換為模擬信號，通過低通濾波器濾除信號的高次協(xié)波，即得到設備所需要的音頻信號。
[0015]實施例:參照圖4，以航道CSB (AM調幅信號)的形成過程為例:航道CSB信號包含90Hz、150Hz、1020Hz，在FPGA內固化了三組波形分別為90Hz、150Hz、1020Hz，分別經過三個乘法器和三個除法器將三組波形的幅度改變?yōu)樵O定的數值，然后1020Hz信號經過碼鍵電路，變?yōu)榻涍^鍵控調制的信號；90Hz、150Hz和直流信號通過一個三路加法器產生航道CSB信號。
[0016]FPGA根據DSP計算的數據完成波形產生和合成，用Verilog語言設計所需要的邏輯。如DSP數據總線接口、ROM、地址產生電路、碼鍵生產電路、總線開關、乘法器、加法器、減法器、比較器、絕對值電路、DA接口電路等邏輯電路。在FPGA的頂層文件中將上述電路進行例化和組合，如圖4所示。
[0017]DSP從串口接收如功率、DDM、SDM等要調整的波形參數，在波形參數解析程序中，將功率、DDM、SDM等參數轉化為90Hz、150Hz、1020Hz和直流信號幅度。在歸一化波形參數程序中將90Hz、150Hz和直流信號幅度轉化為對應FPGA內部固化波形所對應的數值。然后將計算后的數據發(fā)送到FPGA中，由FPGA產生所需要的波形。
[0018]本音頻信號產生電路采用數字信號處理芯片(DSP)和現場可編程邏輯陣列(FPGA)為主要電路，采用數字DDS (直接數字合成技術)技術，通過DA和低通濾波器產生設備所需要的信號，共產生十路信號，分別為航道CSB (AM調幅信號)信號、航道SBO (抑制載波的雙邊帶信號)信號、航道1020Hz信號、航道過零信號和航道相位電壓信號，余隙CSB信號、余隙SBO信號、余隙1020Hz信號、余隙過零信號和余隙相位電壓信號。其中航道相位電壓信號和余隙相位電壓信號為直流信號，其大小決定SBO信號的射頻相位，航道過零信號和余隙過零信號為SBO調整到載波的控制信號，航道1020Hz和余隙1020Hz為導航識別信號，航道CSB、航道SB0、余隙CSB和余隙SBO中的90Hz、150Hz、1020Hz和直流的幅度比例決定飛機的著陸線路。
【主權項】
1.一種儀表著陸地面設備音頻信號產生電路，其特征在于:包括DSP芯片、FPGA芯片、兩組四路串行DA轉換芯片和兩組四路低通濾波器電路，其中DSP芯片通過總線與FPGA芯片連接，FPGA芯片分別與兩組四路串行DA轉換芯片連接，兩組四路串行DA轉換芯片分別與兩組四路低通濾波器電路連接，兩組四路低通濾波器電路共產生八路信號，FPGA芯片產生兩路過零信號。
2.根據權利要求1所述的儀表著陸地面設備音頻信號產生電路，其特征在于:兩組四路低通濾波器電路中的每一路低通濾波器電路采用由型號為0PA2277的運算放大器NlA和電阻電容組成的濾波器，電阻Rl的一端為信號輸入端，電阻Rl的另一端連接電阻R2的一端和電容Cl的一端，電容Cl的另一端連接運算放大器NlA的I腳和2腳，同時I腳為信號輸出端，電阻R2的另一端連接電容C2的一端和運算放大器NlA的4腳，電容C2的另一端接地,運算放大器NlA的8腳接+15V電源，4腳接-15V電源。
【專利摘要】本實用新型公開一種儀表著陸地面設備音頻信號產生電路。本電路包括DSP、FPGA、兩組四路串行DA和兩組四路低通濾波器。DSP將接收的波形參數轉化為信號幅度；將信號幅度轉化為對應FPGA內部固化波形所對應的數值，然后將計算后的數據發(fā)送到FPGA芯片中，在FPGA芯片內固定存儲三組波形，通過固定的時鐘頻率尋址，產生三組數字波形，根據信號格式進行組合，產生設備需要的數字信號，通過DA轉換和濾波器濾波，即得到設備所需要的音頻信號。采用本電路，有效地克服了現有設計中的不足，提高了DDM調整精度，在調整功率的同時保證DDM數值不變，SBO過零點穩(wěn)定，使用方便、可靠，可成功應用于產品。
【IPC分類】H03K3-02
【公開號】CN204376855
【申請?zhí)枴緾N201420810588
【發(fā)明人】劉月坤, 韓亞洲, 翟文廣, 葉萍
【申請人】天津七六四通信導航技術有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月21日