中波导航地面设备模拟训练器设计与实现

摘要

在军队改革大潮的推动下，基于模拟仿真手段开展军事训练在人民解放军信息化建设中已逐渐占据主导。本文旨在研究开发一款外型与性能与中波导航设备基本一致的模拟训练器，模拟训练器设计完成后可代替真机应用于教学训练，有效提升部队训练效率。
　　模拟训练器的整体设计分为硬件设计与软件设计两部分。硬件方面，模拟训练器在外观上以等比例大小完全仿制实际装备。选用独立开发的通用数字采集卡来完成数据采集与回放功能。数据采集卡通过RS232、USB通信方式向计算机传输，数据具有16个数字输出通道，8个模拟输入通道，并设有LCD图形液晶控制接口、数字液晶控制接口和音频放大电路。文中详细阐述了数据采集卡的开发过程，围绕MCU，FPGA，DDS，USB和DA的选型、电路设计、程序设计及PCB板的设计开发进行逐一介绍。
　　模拟软件的设计是模拟训练器开发的重要部分，选用LabVIEW平台来完成软件仿真模型构建及模拟程序开发。在软件设计部分介绍了数据采集，数据通信，数据显示与回放等信号传输的各个环节，着重阐述了USB接口在LabVIEW平台下的设计使用与摩斯电码仿真设计。
　　完成设计与开发后，对中波导航地面设备模拟训练器进行测试。通过对仿真程度与信号处理能力等指标进行逐一测试分析，模拟训练器可以实现对中波导航地面设备的高度仿真，工作性能稳定，基本达到设计目的。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 模拟训练国内外研究现状及发展趋势

1．1．1 模拟训练国内外研究现状

1．1．2 国内外模拟训练发展趋势

1．2 模拟训练器概述

1．3 课题研究内容及意义

1．3．1 课题研究背景及意义

1．3．2 研究内容及论文章节安排

2 中波导航地面设备模拟训练器的总体设计

2．1 中波导航系统原理

2．1．1 中波导航系统组成

2．1．2 整机结构用途功能特点

2．1．3 面板开关旋钮名称及作用

2．2 中波导航地面设备模拟训练器硬件功能分析

2．3 中波导航地面设备模拟训练器软件框架设计

2．3．1 系统软件设计框架

2．3．2 关键技术

2．3．3 系统设计要求

2．4 本章小结

3 硬件部分的设计与开发

3．1 数据采集卡设计

3．1．1 数据采集卡总体结构

3．1．2 数据采集卡各元器件选择

3．1．3 数据采集卡硬件电路开发

3．2 数据采集卡PCB板设计

3．2．1 原理图的绘制

3．3．2 PCB的设计

3．3 固件开发

3．4 人机操作界面设计

3．5 本章小结

4 模拟程序的开发

4．1 软件系统的开发环境

4．1．1 虚拟仪器概述

4．1．2 LabVIEW软件简介

4．2 模拟程序的构架

4．3 LabVIEW程序开发

4．3．1 数据通信

4．3．2 数据处理

4．3．3 摩斯电码仿真

4．4 本章小结

5 综合测试

结论

参考文献

附录

致谢