[发明专利]机载选择呼叫信号发生器及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于飞机维修的选呼信号发生装置，特别是涉及一种机载选择呼叫信号发生器及其实现方法。

背景技术

飞机选择呼叫信号用于地面塔台对空域中飞机的询问，进而实现塔台和飞机的联络，保障飞机圆满完成飞行任务。因此，在飞机放行前必须保证相关机载电子设备选择呼叫功能的正常。经统计，音频管理组件属于易出故障的关键装置，如果不能快速准确的进行维修，必将影响飞机的正常飞行。到目前为止，针对音频管理组件的自动测试装置还处于起步阶段，对音频管理组件(AMU)的测试工作普遍采用音频管理面板(Audio Control Panel，ACP)辅助调试的方式，处于一个较低的水平。

音频管理组件(AMU)自动测试装置实现的前提，需要一种可以稳定并且易于控制的信号源。同时，国内民航机群的AMU虽然有多个型号，但功能都基本相同，其接口都要遵守统一的国际标准规范，一种灵活的机载选择呼叫信号发生器，可通过适当的修改应用于其他类似部件的测试。因此，多通道数字式机载选择呼叫信号发生器的实现对针对音频管理组件的自动测试具有非常重要的意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供多通道数字式的机载选择呼叫信号发生装置的设计方案，从而获得一种可以稳定并且易于控制的信号源，以便在自动测试过程中为UUT(待测组件)提供选择呼叫音频信号。

本发明是通过这样的技术方案实现的：一种机载选择呼叫信号发生器的实现方法，其特征在于：所述方法是通过工控机上运行虚拟界面控制软件，以虚拟界面控制窗口为机载选择呼叫信号发生器的控制终端，经USB转换电路使工控机与选择呼叫信号源硬件之间通信，从而控制选择呼叫信号源硬件；

选择呼叫信号源硬件主要由USB转换电路、基于单片机的控制电路、基于FPGA芯片的信号发生器、D/A电路及滤波电路组成；其中控制电路主要用于控制USB模块，采用中断的方式从USB转换电路读取数据，数据经过处理后传送到基于FPGA芯片的信号发生器；FPGA芯片内部电路采用模块化设计，构成包括时序控制模块、DDS模块和解码器模块的信号通道；FPGA芯片内部电路设有多个信号通道；所述的方法包括如下步骤：

(1)选择呼叫信号使用不同的音调来编码，每一个特定频率的音调对应一个编码；选择呼叫信号源发出的每个选呼信号是两个宽度为1.0s的脉冲，每个脉冲由两个不同的音调(编码)叠加所组成，脉冲间隔为0.2s；对每个编码定义一个标识符及一个BCD码与其对应；

(2)在每个脉冲区，根据由单片机送来的BCD格式的8位选择呼叫代码，解码器都会输出2个不同的24位频率字，每个频率字经过不同通道的DDS模块处理后，再从正弦波查找表得到幅度序列值；两个幅度序列值之和即为两个不同音调叠加后的幅度值，此值和预设的幅度字相乘经幅度调整后输出；

(3)使FPGA芯片工作在一个可调、稳定的系统时钟下，分别在第一个脉冲区、间隔区和第二个脉冲区内设定计数参数，保证脉冲持续时间和脉冲间隔时间的准确无误；

(4)FPGA芯片内部电路的DDS模块，采用相位累加振荡方法构成直接数字合成系统，其输出频率正比于时钟频率和相位增量之积；采用数字相位圆周上的时钟频率，每隔M个点读取一个值，(M＝f_p/f_clk×2²⁴，f_p为所需要的频率，f_clk为系统时钟频率)，以此值作为地址去读取ROM中相应的数据，此数据即正弦波的幅度，然后经D/A重构正弦波。

根据所述方法，无需改动硬件，只要修改单片机和FPGA内部的部分程序即可获得任意波形函数，即多通道数字式机载选择呼叫信号，从而构成多通道数字式机载选择呼叫信号发生器。

一种机载选择呼叫信号发生器，包括工控机和选择呼叫信号源硬件，所述选择呼叫信号源硬件主要由USB转换电路、控制电路、信号发生器、D/A转换器及滤波电路组成；所述控制电路主要由AVR单片机及其外围电路构成；AVR单片机连接和控制USB转换电路和信号发生器；AVR单片机采用Atmega16；

所述信号发生器主要由FPGA芯片构成，FPGA芯片内部电路采用模块化设计，构成包括时序控制模块、DDS模块和解码器模块的信号通道；FPGA芯片内部电路设有多个信号通道；