单片机在雷达信号转换中的应用

摘要

为了提高目前空域的容量，空管部门采用的管制方式也从过去的程序管制方式向雷达管制方式逐步过渡，对于雷达系统的依赖也越来越重。 雷达系统包括一次雷达与二次雷达。管制员从二次雷达上很容易知道飞机的编号、高度、方向等参数，使雷达由监视的工具变为空中管制的手段，二次雷达的出现是空中交通管制的最重大的技术进展，二次雷达要和一次雷达一起工作，它的主天线安装在一次雷达的上方，和一次雷达同步旋转。20世纪70年代初计算机技术和雷达结合实现了航管雷达的全自动化。这种系统把一次雷达和二次雷达的数据都输人数据处理系统，高速运转的计算机接收三个方面来的数据，第一是一次雷达的雷达信息，第二是二次雷达来的信标信息，并把它转换成数字码，第三是由航管中心输入的飞行进程数据，即飞行计划的各种数据，自动化信息处理系统将信息处理后显示在终端屏幕上。 目前贵阳机场有两套雷达系统：建设于1989年的东芝雷达系统和建设于1997年的西屋雷达系统。由于西屋雷达系统在自动化处理上更加稳定，目前作为主用雷达系统，东芝雷达系统作为西屋雷达系统的备用系统。两套雷达系统各自配置了自动化处理系统，各自的自动化处理系统分别处理各自的雷达信号，而由于管制员已经习惯于使用西屋雷达系统的自动化处理终端，如果能让西屋雷达系统的自动化处理系统直接处理东芝雷达系统的雷达信号，在西屋雷达系统的自动化处理终端上显示，就可以更好地在现有的两套雷达系统间进行主备切换，极高的提高了设备的可用性。 雷达系统是一个很复杂的系统，本文只是对其中自动化系统所处理的雷达信号部分进行研究。通过对雷达信号传输使用的协议与数据格式的分析，对比两套雷达系统雷达信号的不同，实现将东芝雷达系统的雷达信号转换为西屋雷达系统所能识别的雷达信号，达到主备用系统间的无缝切换。本课题主要针对的是二次雷达系统的雷达信号，研究如何通过单片机将东芝二次雷达信号转换为西屋二次雷达信号。

目录

文摘

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声明

第一章前言

1.1课题来源

1.2雷达系统介绍

1.3目前贵阳机场雷达系统现状

1.4课题主要涉及的内容及论文安排

第二章西屋雷达系统与东芝雷达系统雷达信号

2.1二次雷达的工作原理

2.2西屋雷达系统介绍

2.2.1西屋雷达接口主要特性

2.2.2西屋雷达物理接口针脚定义

2.2.3西屋雷达系统CD2协议标准

2.3东芝雷达系统介绍

2.3.2东芝雷达接口的主要特性

2.3.2东芝雷达物理接口针脚定义

2.2.3东芝雷达系统ECMA协议标准

第三章二次雷达数据转换系统总体设计方案

3.1线路连接介绍

3.2模拟平台设计方案

第四章单片机器件介绍

4.1 MCU介绍

4.2 MCU中数据存储空间

4.3串行外设接口总线

4.4 UART0介绍

第五章数据转换程序设计

5.1数据转换程序总体设计思想

5.2器件初始化部分程序设计

5.2.1运行时钟频率初始化

5.2.2中断系统初始化

5.2.3 SPI0端口初始化

5.2.4 UART0端口初始化

5.3模拟西屋雷达输出部分

5.4数据转换子程序总体设计

5.5程序流程图

第六章总结及下一步工作安排

致谢

参考文献