专利名称：Ils发射机音频产生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种音频产生器，特别涉及一种ILS发射机音频产生器。
背景技术：
ILS (Instrument Landing System, ILS)仪表着陆系统，又译为仪器降落系统，是 目前应用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统。它的作用是由地面发射的两束无线电 信号实现航向道和下滑道指引，建立一条由跑道指向空中的虚拟路径，飞机通过机载接收 设备，确定自身与该路径的相对位置，使飞机沿正确方向飞向跑道并且平稳下降高度，最终 实现安全着陆。仪表着陆系统(ILS)是国际民航组织确定的一种标准飞机进场着陆设备，它 可以为进场着陆的飞机提供垂直和水平的引导信息。ILS发射机工作频段分别覆盖 108-112MHZ (航向)和328-336MHZ (下滑)；而仪表着陆系统发射机音频产生器作为载波调 制发射机(CSB)和边带调制发射机(SB0)的信号源头，其产生的信号波形和相位都要符合 CSB和SB0的功能要求。现有音频产生器90Hz，150Hz, 1020Hz的波形的产生方式，是由3. 6864MHz时钟晶 体产生的波源分别进行10分频和6分频，从而产生的90Hz和150Hz的方波，用此方波通过 2次带增益的低通滤波，从而产生90和150Hz的正弦波；这些都是通过模拟电路产生的，和 大多数导航设备的高斯脉冲产生的原理一样，最后的波形都是滤波产生的波形，而1020Hz 的波形是经过模拟振荡电路产生的。而随着国内外新型仪表着陆系统设备的发展，系统对90Hz、150Hz信号的精度和 稳定度的要求更高，由士 提高到士0.1%，对信号的失真度要求也进一步提高，且对信 号的调整需要采用数字化软件实现。而以现有技术构成的仪表着陆系统(ILS)发射机音频产生器，是通过模拟电路产 生和调整波形，模拟电路的抗干扰能力差，且信号的精度和稳定度、失真度要求很难达到要 求，调整仍然采用电位器方式实现，不能满足新型仪表着陆设备的需要，必须要应用新技术 和新的设计方案开发研制适用新型仪表着陆设备的ILS发射机音频产生器，因此这已成一 项重要课题，具有巨大的改进空间。
发明内容本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种仪表着陆系统发射机音频 产生器设计方案，使之适应新型仪表着陆系统设备的对信号精度、稳定度、失真度、数字化 调整和信号抗干扰能力的要求。本实用新型是通过这样的技术方案实现的ILS发射机音频产生器，其特征在于 主要包括音频产生电路和音频控制电路，其中音频产生电路由FPGA芯片分别连接90Hz、 150HzU020Hz三个频率的正弦信号处理通路构成，每个正弦信号处理通路包括滤波电路、 D/A转换器和程控放大器；滤波电路、D/A转换器和程控放大器依次连接；音频控制电路主要包括单片机，单片机连接音频产生电路的程控放大器。通过FPGA+D/A芯片来产生波形的发生源部分，产生90Hz，150Hz，1020Hz的正弦信 号，通过单片机来控制90Hz, 150Hz, (90+150)Hz, (90-150)Hz, 1020Hz信号的幅度、通断，从
而输出所需的信号。本实用新型的优点是仪表着陆系统发射机音频产生器产生90Hz、150Hz、1020Hz 幅度可调信号；90Hz、150Hz信号相位可调，调制平衡可细调，SB0.CSB信号的幅度可以软件 调整，直流大小可软件调整，识别码和识别调制度可变，频率的精确度和稳定度满足要求， 集成度高，使用方便、可靠，而且可控制性强，数据可以存储，具有创新、实用性和推广价值。
图1是本实用新型的原理框图；具体实施方式
为了更清楚的理解本实用新型，结合附图和实施例详细描述本实用新型如图1所示，采用FPGA芯片做为波形产生的源头，由FPGA+D/A产生90Hz、150Hz、 1020Hz信号，能够保证频率的精度、稳定性；其中90Hz、150Hz信号采用同一时钟，可保证 90Hz、150Hz信号初始相位的一致性。整机要求调整航道90Hz、150Hz的幅度时，不影响余隙的信号，调整CSB信号幅度 时，也不影响SB0信号。同时1020Hz能用软件调节其调制度。同时，本单元为整机提供莫 尔斯键控识别码(由2-4个字母组成，重复周期为7. 5s士 Is)。本实用新型分为航向、下滑两种，但其工作原理和实现方式基本相同，仅是下滑余 隙不输出90-150+DC信号。以下结合音频产生器的原理框图，对仪表着陆系统的音频产生 器做进一步的说明，音频单元是发射机的信号源头，主要是由FPGA+D/A来产生所需要的 90Hz, 150Hz, 1020Hz ； 1020Hz正弦波信号经滤波电路到达程控放大器，可以通过单片机来 控制程控放大器，从而来调整1020Hz正弦波信号的幅度，单片机+模拟开关控制1020Hz来 产生键控信号，而产生的90Hz，150Hz信号产生后经过相位调节电路后到达程控放大器，分 别通过单片机来控制其幅度大小的，通过模拟开关控制信号的通断。90Hz，150Hz信号经过 和电路和差电路产生90+150Hz，90-150Hz信号。各信号分成2路，进到程控放大器进行控 制其幅度的大小，这4路信号和单片机+D/A产生的直流信号合在一起就产生了 90+150+DC 和90-150+DC信号供给调制功放单元。通过FPGA+D/A来产生波形的发生源部分产生90Hz，150Hz，1020Hz的正弦波，通过 单片机来控制90Hz, 150Hz, (90+150)Hz, (90-150)Hz, 1020Hz信号波形的幅度通断和M0S 码，从而达到我们所需要的波形。整机分航道、余隙双频输出，因此要求本音频产生器也应 有航道、余隙两部分输出。每一部分要能输出单音正弦波90Hz、150Hz (两路信号幅度软件 可调大小，起始同相位)、复合信号90+150+DC (其中90、150幅度可调大小，同时都要有软件 可调大小的直流分量)、复合信号90-150+DC(整体幅度可通过软件调整，同时含要有软件 可调大小的直流分量)。整机要求调整航道90Hz、150Hz的幅度时，不影响余隙的信号，调 整CSB信号幅度时，也不影响SB0信号。同时1020Hz能用软件调节其调制度。同时，本单 元为整机提供莫尔斯键控识别码(由2-4个字母组成，重复周期为7. 5s士 Is)。[0017]仪表着陆系统发射机音频产生器应具有以下功能每一部分要能输出单音正弦 波90Hz、150Hz并通过软件使两路信号幅度可调大小，两路信号的起始同相位、复合信号 90+150+DC(其中90、150幅度可调大小，同时都要有软件可调大小的直流分量)、复合信号 90-150+DC(整体幅度可通过软件调整，同时含要有软件可调大小的直流分量)。整机要求 调整航道90Hz、150Hz的幅度时，不影响余隙的信号，调整CSB信号幅度时，也不影响SB0信 号。根据上述说明，结合本领域技术可实现本实用新型的方案。
权利要求ILS发射机音频产生器，其特征在于主要包括音频产生电路和音频控制电路，其中音频产生电路由FPGA芯片分别连接90Hz、150Hz、1020Hz三个频率的正弦信号处理通路构成，每个正弦信号处理通路包括滤波电路、D/A转换器和程控放大器；滤波电路、D/A转换器和程控放大器依次连接；音频控制电路主要包括单片机，单片机连接音频产生电路的程控放大器。
专利摘要本实用新型涉及ILS发射机音频产生器，主要包括音频产生电路和音频控制电路，其中音频产生电路由FPGA芯片分别连接90Hz、150Hz、1020Hz三个频率的正弦信号处理通路构成，音频控制电路主要包括单片机，由单片机连接音频控制电路的程控放大器，仪表着陆系统发射机音频产生器可产生90Hz、150Hz、1020Hz幅度可调信号；90Hz、150Hz信号相位可调，调制平衡可细调，SBO、CSB信号的幅度可以软件调整，直流大小可软件调整，识别码和识别调制度可变，频率的精确度和稳定度满足要求，集成度高，使用方便、可靠、可控制性强，数据可以存储，具有创新、实用性和推广价值。
文档编号H04L27/36GK201758400SQ201020274190
公开日2011年3月9日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者韩亚洲 申请人:天津七六四通信导航技术有限公司