[发明专利]一种基于软件无线电的机载导航通信处理模块

说明书

技术领域

本发明属于飞机导航通信设计领域，涉及一种基于软件无线电的机载导航通 信处理模块。

背景技术

新型飞机导航通信系统由各种机载无线电设备组成，包括VOR,VHF,ILS 等。由于传统无线电设备的设计以硬件为核心，功能单一而且可扩展性差，不 同功能的设备需要不同的硬件设计，研发成本高昂，而且难以扩展升级。众多 分立的导航通信设备，导致机载设备体积重量和功耗较大，并且缺乏通用性和 灵活性，机载导航通信设备亟需一种集成化、一体化的解决方案。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提出了一种基于软件无线 电的机载导航通信处理模块，提高了机载设备的通用性和灵活性，缩减机载导 航通信设备的开发、维护周期，提高了设备的可靠性及可扩展性。

本发明的技术解决方案是：一种基于软件无线电的机载导航通信处理模块， 其特征在于：包括宽带集成的射频收发器部分和数据处理部分，共同完成导航 通信数据的接收和发送功能；

所述射频收发器包括依次连接的频带整形滤波器、高动态范围ADC、抽取滤 波器、FIR滤波器、插值滤波器和高动态范围DAC，完成混频、滤波、AD转换功 能；

所述数据处理部分包括多路信号的数字滤波、数据调制解调和数据打包解 析，完成导航通信数据处理功能。

上述射频收发器采用宽带集成处理芯片，实现5GHz射频信号的前端收发变 换、上下变频、AD/DA转换。

上述数据处理部分采用超高速数字处理FPGA完成多路导航通信链路的数字 滤波，调制解调以及数据打包解析功能。

上述宽带集成处理芯片采用AD936X收发器芯片。

超高速数字处理FPGA采用Zynq-7000系列芯片。

本发明的优点是：提高了机载导航通信处理模块的通用性、灵活性及可扩 展性。该技术的实现使机载导航通信设备采用通用的硬件平台，可以根据需要 配置为VOR、VHF、ILS、MKR等方式，更新和维护变为应用软件的配置修改，从 而简化工作，节省了扩展升级的硬件成本和人力成本。

附图说明

图1是本发明的逻辑示意图；

具体实施方式

参见图1，本发明一种基于软件无线电的机载导航通信处理模块，以开放性 的硬件为通用平台，尽可能地用可升级、可重配置的应用软件来满足各时期和 使用环境下的功能需求，通过开发新的应用软件来满足用户和市场的新要求， 适应不断发展的通信导航技术进步，而尽量避免对硬件进行更改。模块包括以 下部分：

(1)射频信号的前端处理采用宽带集成处理芯片，能够实现高达5GHz射 频信号的前端收发变换、上下变频、AD/DA转换能力；

(2)数据处理部分采用超高速处理能力的高度并行架构FPGA，完成多路多 速率的信号处理解析，调制解调等功能。

机载VOR,VHF,ILS等导航通信功能通过配置模块的软件并搭载相应的天线 完成。

宽带集成处理芯片采用ADI公司AD936X收发器芯片。数据处理部分采用超 高速数字处理FPGA完成多路导航通信链路的数字滤波，调制解调以及数据打包 解析功能，采用Xilinx公司Zynq-7000系列芯片。

下面对本发明做进一步详细说明，一种基于软件无线电的机载导航通信处 理模块，以通用硬件为平台，采用可升级、可重配置的应用软件来满足不同模 式机载通信导航方式的功能需求，通过开发新的应用软件来应对未来用户和市 场的新要求，适应不断发展的通信导航技术进步。实施步骤如下：

(1)射频收发器接收天线输入信号，通过低噪声放大器，混频器和频带整 形滤波器，然后进行采样，抽取滤波和FIR数字滤波，产生所需要的输出数据；

(2)数字处理FPGA接收到数据后，进行进一步的数字滤波，数据解调和 数据解析，获取具体的导航、通信数据，并输出到外部接口；从外部接口接收 到的需要发送的数据，通过数据打包，调制，合成，传输到射频收发器；

(3)射频收发器进行数字滤波，插值处理，然后进行DAC转换，滤波， 并将信号传输到功率放大器放大后通过天线发射。