某型塔康地面台模拟技术研究

摘要

塔康(TACAN)系统是战术空中导航系统（Tactical Air Navigation System）的缩写。它是世界上第一个能够同时为飞机提供距离信息和方位信息的近程无线电导航系统，最早应用于美军航空母舰的舰载机导航，而且还是空中加油机完成空中加油任务的重要装备。
　　 塔康系统是我空军重要的导航系统之一，因此有效的维护保障极其重要。在塔康机载设备进行维护时，需要塔康信号源模拟产生塔康地面导航台发射的信号作为激励信号。而塔康信号源的难点在于如何实现塔康视频信号，过去采用多个单片机和其他分离芯片的方式产生塔康视频信号，或者采用DSP和FPGA的方式产生塔康视频信号，现提出采用单-FPGA芯片实现相同功能，对原有实现方式进行改良。
　　 首先介绍了本文的研究背景和研究内容，然后详细分析了塔康系统的距离测量原理和方位测量原理，以及塔康信号的基本构成。其次介绍了设计任务和设计要求，分析了塔康视频信号产生和射频控制电路中主要部分的硬件电路设计，同时介绍了自顶向下的软件设计思想，以及主要模块的设计思路和仿真结果，例如PLL模块的实现、异步串行通信的仿真、塔康包络波形的仿真、塔康脉冲序列的仿真等。最后阐述了系统调试和实际测试结果，以及调试过程中出现的问题和解决办法。
　　 实际结果表明，该设计能够通过RS232同上位机进行通信，并产生方位可控、距离可调的塔康视频信号，实验达到了预期的指标。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 塔康系统概述

1.2 研究的背景

1.3 研究的内容

1.4 论文的结构

2 塔康系统的工作原理

2.1 塔康系统的功能

2.1.1 测距功能

2.1.2 测位原理

2.2 塔康信号的组成

2.3 塔康系统的工作模式

2.4 本章小结

3 硬件设计

3.1 系统硬件总体设计

3.2 主要电路组成

3.2.1 电源电路

3.2.2 时钟及复位电路

3.2.3 配置电路

3.2.4 IO口分配

3.2.5 RS232电路

3.2.6 DAC电路

3.3 本章小结

4 软件设计

4.1 Quartus Ⅱ软件设计概述

4.2 系统软件设计

4.3 锁相环模块设计

4.4 异步串行通信设计

4.4.1 通信格式

4.4.2 实现与仿真

4.5 塔康包络信号设计

4.5.1 设计原理

4.5.2 实现与仿真

4.6 塔康脉冲序列设计

4.6.1 设计原理

4.6.2 实现与仿真

4.7 本章小结

5 调试

5.1 系统调试

5.2 系统调试时出现的问题和解决办法

5.3 本章小结

6 结论与展望

致谢

参考文献

个人简历

硕士期间发表论文和参与项目