数传接收机故障诊断仪设计与实现

摘要

在复杂的雷达电子系统中，火控中心和武器系统的连接由数传系统实现。数传接收机是数传系统的关键组成部分，是控制器与终端设备速度传感器的通信中转设备；它将通信控制器发送的控制命令转换为控制参数与控制信号，并将其送往终端设备；同时完成终端设备上传的速度信号测试，将测试结果送往通信控制器。
　　传统上，维修单位采用人工检测和调试数传接收机，该方法花费时间长，效率低，精确度差，故障检测和判断与维修工作人员的熟练程度有着密切的关系，这些问题给数传接收机的推广和使用带来困难。因此，本文研究了一种使用简单、可快速检测数传接收机故障的检测设备。
　　数传接收机故障诊断仪采用TI公司的OMAP处理器、嵌入式Linux操作系统，通过对数传接收机控制信号的测试，包括方位角、高低角、直流电源、交流电源、初速度、命令字信号，对故障进行检测，将故障定位于板卡或模块，以方便故障板卡和模块的更换或维修。
　　本文首先介绍了数传接收机，给出了故障诊断仪的开发需求；其次，阐述了诊断仪的信号处理算法，包括正弦信号频率和幅度估计，三相信号角度估计，正弦信号去抖动方法；再次，设计了故障诊断仪的软件方案，包括图形显示子系统、控制子系统、信号处理子系统和数据上传子系统；最后，给出了测试平台和测试方法，测试结果显示诊断仪可以对数传接收机故障进行正确诊断。
　　本文给出的数传接收机故障诊断仪具有针对性强、体积小、功能完善、适应性好和操作简单的特点，能满足数传接收机板卡级故障诊断定位的特殊使用要求。

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缩略词表

第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 研究意义

1.3 论文结构及内容安排

第二章 需求分析

2.1 引言

2.2 测试对象

2.3 TOC故障诊断仪功能需求

2.4 硬件需求

2.5 软件需求

2.6 小结

第三章 TOC故障诊断仪概要设计

3.1 引言

3.2 TOC故障诊断仪基本原理

3.3 开发平台

3.4 硬件架构

3.5 软件结构

3.6 子系统间通信

3.7 小结

第四章 TOC故障诊断仪算法

4.1 引言

4.2 正弦信号的幅度和频率估计

4.3 方位角与高低角的估计

4.4 其它

4.5 小结

第五章 TOC故障诊断仪详细设计

5.1 引言

5.2 显示控制子系统

5.3 信号处理子系统

5.4 FPGA子系统

5.5 小结

第六章 测试结果与分析

6.1 引言

6.2 测试平台

6.3 测试方法与原理

6.4 测试遇到的问题及解决方法

6.5 测试结果与性能分析

6.6 小结

第七章 结束语

7.1 本文主要贡献

7.2 下一步工作建议

致谢

参考文献

个人简历

攻读硕士学位期间的研究成果