塔康设备信号模拟器设计

摘要

塔康（TACAN）又称战术空中导航系统（Tactical Air Navigation System），是为适应舰载、移动台开发的军用战术空中导航系统。是由相互配套的地面信标台和机载塔康设备组成的极坐标定位系统。目前国内外的主流军机均装备有该系统，并将在很长段时间内，作为其重要的导航设备之一。
　　本文首先介绍了课题的来源和意义，提出了课题的任务和目标。在简要介绍了塔康系统的工作原理及其信号特性后，结合具体设计指标要求，分析了系统的硬件设计结构，提出了基于可编程逻辑器件的塔康设备信号模拟器的设计原理及具体实现方案。然后根据设计工作的重点和难点，讨论了载波信号产生单元、包络信号产生单元、塔康脉冲产生单元的模拟电路设计以及相应控制逻辑的数字设计，并对实现包络信号幅度调制（AM）、脉冲信号开关键控（OOK）数字调制及包络信号相位与脉冲同步的技术作了详细阐述。此外，对信号模拟器与计算机进行通信的工作原理及控制逻辑实现也作了具体讨论。接下来针对该信号模拟器的系统控制软件作了一些阐述，介绍了控制部分的数据结构、软件的工作流程以及上层用户界面的设计。文章最后对系统的整体调试作简单叙述，并总结了在调试过程中出现的问题及其解决方案。
　　该信号模拟器能够产生塔康测方位和测距离模拟信号。经测试表明，该信号模拟器达到了设计指标的要求，满足了塔康机载设备的测试、维护以及飞前离地检查等需要，并已得到实际应用。

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第一章 引言

1.1 课题来源及意义

1.2 国内外研究发展现状

1.3 课题任务

1.4 本文各章节安排

第二章 总体方案设计

2.1 TACAN系统概述

2.3 需求分析

2.4 总体框架构思

2.5 硬件设计方案构思

第三章 信号模拟器单元电路设计

3.1 载波信号产生单元电路设计

3.2 包络信号产生单元电路设计

3.3 时钟电路设计

3.4 电源模块设计

3.5 信号调制电路设计

3.6 测距功能电路实现

3.7通信及控制接口电路设计

第四章 控制逻辑的数字设计

4.1 载波信号产生及发送控制逻辑

4.2 包络信号产生及发送控制逻辑

4.3 UART通信控制逻辑

4.4 脉冲产生及发送控制逻辑

第五章 设备调试与测试

5.1 上位机控制软件

5.2 信号处理模块硬件调试

5.3 设备整体调试

5.4 调试中出现的问题和解决方法

第六章 结论

致谢

参考文献

附 录

攻硕期间取得的研究成果