[实用新型]一种基于PXI总线的小型化塔康信号模拟器

说明书

 技术领域

本实用新型涉及航空电子导航信号模拟器，特别涉及一种基于PXI总线的小型化塔康信号模拟器。

背景技术

塔康导航系统是供飞机近程导航用的测角测距式无线电导航系统。它由相互配套的机载塔康设备和地面塔康设备组成。在对机载塔康设备进行维修测试时，需要利用塔康信号模拟器，通过模拟产生携带方位和距离信息的地面塔康台信号，实现对机载塔康设备的激励，完成功能和性能指标的检测。“塔康”（TACAN）是空中导航系统的简称，由美国于1955年研制成功，后被法国、德国、英国、加拿大、日本、韩国等广泛使用。主要用于为飞机提供从几十千米到几百千米距离范围内的导航，保障飞机按预定航线飞向目标，机群的空中集结，以及在复杂气象条件下引导飞机归航和进场等。

对于塔康模拟器，传统实现方式大多采用大型台式仪器的结构形式，主要包括计算机控制系统、射频信号源模块、幅度调制模块、脉冲调制模块、程控衰减、环形器、固定衰减器、对数检波器、脉冲序列产生电路、调制包络产生电路等部分组成。具体工作原理为：在计算机控制系统的控制下，射频信号源模块根据系统控制产生需要波道的射频信号；同时系统通过射频接口经环形器后接收到机载塔康设备发射的脉冲询问信号，经过信号衰减并检波后，得到询问脉冲的包络信息，该脉冲包络被送到脉冲序列产生电路中，通过该电路形成携带应答脉冲信息的脉冲序列；同时在计算机控制下，15Hz和135Hz调制包络产生电路产生携带方位信息的幅度调制信号；这些基带信号分别经过射频幅度调制器、射频脉冲调制器同射频信号源模块产生的射频信号进行模拟调制后，得到携带方位、距离信息的射频已调信号；该信号再经过程控衰减、环形器等微波部件后送出，即可实现对塔康信号的模拟。

通过上面的原理分析，结合传统模拟器在实际中的使用情况，传统塔康模拟器有如下的不足：

1)    采用模拟调制方案。要用到很多微波部件，不利于小型化；组成比较复杂，基带信号的产生及调理也比较复杂。

2)    脉冲串通常为矩形脉冲串，不是钟形脉冲，其距离模拟精度不好。

3)    接口总线不规范，不利于系统集成应用和自动测试应用。

体积庞大，结构复杂。

PXI (PCI eXtensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展) 是一种由NI公司发布的坚固的基于PC的测量和自动化平台。PXI是以PCI(Peripheral Component Interconnect)及CompactPCI为基础再加上一些PXI特有的信号组合而成的一个架构。PXI继承了PCI的电气信号，使得PXI拥有如PCI bus的极高传输数据的能力，因此能够有高达132Mbyte/s到528Mbyte/s的传输性能，在软件上是完全兼容的。另一方面，PXI采用和CompactPCI一样的机械外型结构，因此也能同样享有高密度、坚固外壳及高性能连接器的特性。

发明内容

本实用新型的目的在于针对以上技术问题，提供一种基于PXI总线的小型化塔康信号模拟器。

一种基于PXI总线的小型化塔康信号模拟器，由塔康机载收发机、射频接口、射频信号调理模块、塔康射频调制模块、塔康基带信号处理模块、PXI接口组成，塔康机载收发机通过射频接口连接射频信号调理模块，射频信号调理模块连接塔康射频调制模块，塔康射频调制模块连接塔康基带信号处理模块，塔康基带信号处理模块通过PXI接口连接PXI总线。

系统通过塔康射频接口同机载塔康设备相连，该接口接收塔康机载设备产生的询问脉冲，经衰减、收发分离后送到检波器中检波，检波出来的脉冲信号分为两路，一路送到脉冲测量电路得到询问脉冲的峰值功率，并对脉冲包络的参数进行测量，另一路作为系统应答脉冲的触发信号，被送到塔康基带信号产生电路；塔康基带信号产生电路根据设置的方位、距离等信息产生基带信号并送入塔康射频调制模块；塔康射频调制模块将基带信息同射频本振信号相混频，将基带信息搬移到射频上，得到携带方位、距离信息的射频信号，该射频信号通过后端一系列调理电路进行幅度控制后，最终经射频端口送到塔康机载设备

本方案主要包括塔康基带信号处理、塔康射频调制及塔康射频信号调理3个部分，能模拟产生包含方位和距离信息的塔康信号，并对机载塔康设备输出信号的功率、包络等参数进行测试。工作原理为：