电子论文-无线电罗盘自动测试系统航向角信号仿真设计.doc

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本文由梦想着陆2010贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。维普资讯电子测量技术　第２９卷第４期　２００６年８月　ＥＩＥＣＴＲＯＮＩ　Ｃ　Ｍ｜ＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　无线电罗盘自动测试系统航向角信号仿真设计　崔健谈展中潘涌泽　　（北京航空航天大学北京１０８）００３　摘要：本文介绍了一种基于无线电罗盘自测试系统的航向角信号仿真设计方法，动并针对一种具体被测设备的特　点进行了仿真分析和设计。　关键词：自动测试；航向角；仿真　Ｄｅｉｎｏ　ｕｏａｉ　ｅｔｓｓｅ　ｏ　ｉｂｒ　ｒｌｓ　ｌｃｒｎｉ　ｏｐｓ　ｓｇ　ｆａｔｍｔｃｔｓ　ｙｔｍｆｒａｒｏｎｅｗｉｅｅｓｅｅｔｏｃｃｍａｓＣｕ　ｉｎＴａ　ｈｎｈｎ　ＰｎＹｏｇｅｉＪａ　ｎＺａｚｏｇａ　ｎｚ　（ｅｉｇＵｎｖｒｉ　ｆｒｎｕｉｓａｄＡｓｒｎｕｉｓＢｉｎ　００３　Ｂｉｎ　ｉｅｓｙｏ　ｏａｔ　ｎ　ｔａｔ，ｅｉｇ１０８）ｊｔＡｅｃｏｃｊＡｂｔａｔＴｈ　ｅｉｎｏ　ｕｏｔ　ｅｔｓｓｅｏ　ｒｌｓ　ｌｃｒｎｃｃｍｐｓ　ａｅ　ｎｆｒｅｌｔｒｏ　ｏｒｅａｇｅｉ　ｓｒｃ：ｅｄｓｇ　ｆａｔｍａｉｔｓ　ｙｔｍ　ｆｗｉｅｅｓｅｅｔｏｉｏａｓｂｓｄｏ　ｏ　ｍｕａｏ　ｆｃｕｓ　ｎｌ　ｓｃ　ｉｔｏｕｅ　ｎｔｉ　ａｅ．ｏｎｃｅ　ｔ　ｒｉ　ｆ　ｅｔｄｅｕｐｎ，ｉｌｔｎａａｙｉａｄｄｓｇ　ｅｏｖｎ　ｈｍ　ｒ　ｎｒｄｃｄｉ　ｈｓｐｐｒＣｎｅｔｄｗｉｈｔａｔｏ　ｔｓｅ　ｑｉｍｅｔｓｍｕａｉ　ｎｌｓｓｎ　ｅｉｎｒｓｌｉｇｔｅａｅｓａｏ　ｇｉｎ　ｖｅ．Ｋｅｗｏｄ：ｕｏｔｃｔｓ；ｃｕｓ　ｎｌ；ｓｍｕａｉｎ　ｙｒｓａｔｍａｉ　ｅｔｏｒｅａｇｅｉｌｔｏ．１系统组成　通常将能自动进行测量、数据处理、传输，并以适当方　式显示或输出测试结果的系统称为自动测试系统　（ｕｍｔ　ｓｓｓｍ，Ｔ）ａｔａｉｔｔｙｔＡＳ。在自动测试系统中。个　ｏｃｅ　ｅ整测试工作都是在预先编制好的测试程序统一指挥下自动　完成的。这类系统通常是在标准的测控总线或仪器总线　１使用Ｄ））ＩＣ公司的角位置指示器及角模拟器Ｖ　ＭＥＶＸ总线卡：ＡＣ３０１　ＩＩ一７０；２用仿真的方法。ＩＣ３０１Ｃ尺寸开关模块，）Ａ－７０是可　以产生和测量航向角。测量时可选１ｂｔ和２ｂｔ种分　６ｉ０ｉ两辨率，角精度可达０００６，足测试要求，是价格较　测．０３。满但贵。仿真的方法，Ｖ开关和示波器测量。ＴＳ０４的用ＸＩＤ５５　垂直分辨率＞１位（１取平均值）略的算一下测试精度在　粗０１。．８左右，定向时罗盘的航向角在３以内就认为达标，在。　（ＣＭＡ、ＰＢＶＩＰＩ的基础上组建而成的。如ＡＣＧＩ、Ｘ、Ｘ等）　本自动测试系统属于第３自动测试系统，代主要由测　试控制计算机、ｘ总线仪器（ＶＩ包括各种开关，万用表等）、　ＧＩ线仪器（括ＴＳ０４波器，号发生器，ＰＢ总包Ｄ５５示信程控　因此仿真的方法满足测试精度，充分利用资源，此本　能因自动测试系统采用仿真的方法。　电源等）接Ｅ连接部件（ｎｅｆｅｃｎｅｔｒｓｍｌ）、ｌｉｔａ　ｏｎｃ　ｓｂｙ和　ｒｃｏａｅ测试单元适配器（ｅｔｎ　ｄｐｅ）ｔ　ｉａａｔｒ组成。本自动测试系统　ｓｕｔ具有以下功能：）１能完成整机、ＲＳＵ性能指标的测　ＬＵ、Ｒ试；）２系统可以进行自动、自动及手动测试；）半３系统采用　规则和案例两种故障诊断方法。　该被测罗盘通过天线接收信号，天线内将信号由在　３Ｈ方波调制。将该调制后的信号输入罗盘定向部件处　０ｚ理后形成控制信号以驱动天线转动，到天线转动到信号　直来向位置。航向角信号由天线装置输出至航向指示器，　由航向指示器就可以读出天线指向的方位角，即航向角。罗　２仿真设计　下面以一种正余弦变压器输出航向角信号的仿真方法为　例说明无线电罗盘自动测试系统航向角信号的仿真设计。　此罗盘航向角信号由正余弦变压器输出。正余弦变压　器正常工作需要４０的交流电源，电工作时输出的两　０Ｈｚ加路航向角信号也分别为频率４００Ｈｚ的正、余弦电压信号，　其相位相差９。幅值与天线当时角度有关。Ｏ，　经测试可知，天线方位角为零（天线对称轴和信　当即号来向一致），弦航向角信号幅度最小，弦航向角信　时正余号幅度最大；当方位角为９。，弦航向角信号幅度最　Ｏ时正小，弦航向角信号幅度最大；方位角在０９　间。余若～Ｏ之两　盘所使用的航向指示器为指针指示，不能用程序控制。在　罗盘整机测试时，有和定向有关的指标都需要用到航向所　角。航向角读数的精度、准确度直接影响测试结果，以所　获取准确、稳定的航向角是罗盘自动测试的基础之一。　为解决此问题在设计系统初期曾经考虑过两种方法：　路航向角信号幅度近似为最大值的ｓａ和ｃｓ（为Ｏｉｎｏａａ～　９。０之间的方位角）而与正余弦变压器电源的相位差始终　，为正。如果方位角在９￣１０之间，弦航向角信号与电０８。正　源的相位差始终为正，余弦航向角信号与电源的相位差为　 ·　１　· ４３　维普资讯第２卷　９电子测量技术　负。方位角在１０７。８４２０之间，正弦航向角信号与变压器　电源的相位差为负，余弦航向角信号与变压器电源的相位　差为负。方位角在２０３０之间，７　６。正弦航向角信号与变　压器电源的相位差始终为负，弦航向角信号与变压器电　余源的相位差为正，幅度与方位角的关系都不变。即可总结　为如下描述：正弦和余弦两路航向角信号幅度为正弦和余　弦分布（为００之间的方位角）它们与变压器电源的　ａ４９。，相位差的正负决定方位角在哪个象限。　在自动测试中，使用ＴＳ０４Ｄ５５型数字示波器通过ＶＩＸ　开关可以直接观测航向角信号和正余弦变压器的电源，测　程中不变。让天线向左或向右转动一段时间。下此时的　记正余弦信号幅度的最大幅度和直流偏压。此时测量值是　在一定的示波器垂直设置下测得的，以在之后测量航向　所角都要在此条件下测量才有意义。由于是预设值，在以后　的测量过程中如果发现某测量值大于预设最大幅度或小　于预设直流偏压，则预设值应作相应调整；　３相位差测量。上述推导中我们认为正弦和余弦两　）路航向角信号与变压器电源的相位差的正负决定方位角　在哪个象限。但实际测量时，波器有时会得到异常的相　示位差。比如正弦航向角信号幅度较小时，在第一象限也会　得到负的相位差。因此需要多测几次相位差，统计其中相　位差大于、于、小等于零的个数以次数多的为准；　４对正余弦两路信号的处理。当分别用正余弦两路　）信号得到其角度值时，我们不能认为两路信号具有相同的　准确度，将其直接求代数平均。而是对于正弦信号，０在。　附近时信号斜率最大，其值对角度的反映最为敏锐，准确　度高；而在９。０附近时信号斜率最小，其值对角度的反映异　常迟缓，准确度低。余弦信号与此相反。因此在处理两路　信号结果时，如果根据其角度值为两路信号设置适当的　权，通过加权处理就可以得到更准确的结果。　出航向角信号的幅度及航向角信号与正余弦变压器的电源　的相位差。ＴＳ０４型示波器可以实现程控，将测试结　Ｄ５５可果传给工控机，由工控机将测量结果换算成天线方位角。　实现测量值的换算要注意以下几个问题：　１幅度测量实际测量时，）航向角信号和方位角并不满　足严格意义上的正余弦关系。例如，在一次测试中结果　为：时正弦航向角信号幅度０１余弦航向角信号幅度　０。．Ｖ，７８９。．Ｖ；０时正弦航向角信号幅度７９余弦航向角信号　．Ｖ，幅度０２．Ｖ。处理该结果时，正弦航向角信号在０时的将。　幅值即它幅度的最小值作为所有误差综合形成的直流偏　压，排除它就能够使信号幅度满足与角度的正弦关系。即　计算公式为：　这样，我们就可以得到较准确的方位角，可以由此　并判断信号台偏离天线装置的方向和角度，完成自动测试。　经过验证用上述方法计算航向角能达到自动测试的要求。　参考文献　 —ｒｎａｓ　ｃ（ｉ）　㈩　ｉａｏｎｒｓｅｃ（ — ｃ　暑　）　２实际测量时，）测量不同的天线装置得到的航向角信　号的最大幅度值和直流偏压不相同。因此我们每次测试　时，须先测量信号最大幅度和直流偏压， “ 必即调零 ”将示　：Ｅｉ周绍磊．ｌ某型飞机机载设备ＡＥ系统的设计Ｅ］测控　ＴＪ．技术，９８１（）１９，８１．　［］郭献宏．２数字示波器垂直精度性能分析［］电子质量，Ｊ，　２０，．０４８　 ·［　ＩｉＩＩＩ［．Ｉ１ｌＩｌ　Ｉ１ · Ｉ－Ｉ ‘‘ｌＩ　Ｉ　ＩＩＩ［ＩＩｌ‘ ｌ　ＩＩ。［ｌｌ　 “Ｉ－￣ｌｌ　 … “ｌ · ｌ．　ＩＩ。ｌＩＩｌ… １Ｉ　　Ｉ ’ｌ　 … Ｉ，ｊＩＩｌＩ『ｉｆｌｏ，　ｌＩｉｌｉＩＩｌ　ｌ　ｌ ’ｌ． ’Ｉ－ＩｌＩ｝ＩＩ　Ｉ｝波器垂直刻度设为大于正余弦信号的最大幅度且测试过　。ＩＩＩＩｉ　 ¨¨… 一 … 　 “ＩＩＩＩ　｜ＩＩ＿Ｉ　 “ＩＩＩＩ　 “Ｉ１　Ｉ１Ｉ１　Ｉ￣ＩＩ¨１－ｑｌＩＩ　　 ‘ －　　Ｉ－ＩＩ　ＩＩ“＊ＩＩ　Ｉｌ　。ＩＩ（上接第１４页）１　０　　１而Ｔｒｏ随数据率增大则误码率越低，ｕｂ码与传统的Ｔｒｏｕｂ　码４次迭代的效果相当，但是由于迭代次数减小，从而降　０‘　２低了译码复杂度。其中编码速率为１４的Ｔｒｏ码在数　　ｕｂ据速率为１３６ｂｓ可以达到３Ｂ的编码增益．现了５．Ｋｐ时ｄ体　高数据速率下的优异性能。　０‘　３参考文献　０‘　４［］杨大成．ｄａ００１１ｃｍ２０　Ｘ移动通信系统［．京：Ｍ］北机械工　业出版社，０３２０．　０‘　５［］ＴＡ／Ｉ　ｎｅｉ　ｔｎａｄｈｓａＬｙｒＳａｄｒ　２ＩＥＡＩｔｒＳａｄｒ，Ｐｙｉｌａｅ　ｔｎａｄｍｃ　ｆｒｃｍａ００Ｓｒａ　ｐｃｒｍ　ｙｔｍｓｏ　ｄ２０　ｐｅｄＳｅｔｕＳｓｅ，Ｍａｃｒｈ，２０　００（ｅｉｏ　ｆＡ／ＩＩ２０．）ｒｖｓｎｏ　ｉＴＩＥＡ／Ｓ００２．　０‘　６０　　５ｌ　ｌ　　５２　２．　５３　［］刘东华．ｒｏ码原理与应用技术［．３ＴｕｂＭ］北京：电子工业　出版社，０４２０．　ＥｂＮ０ｄ　　／　（Ｂ）前向链路编码速率１４／时误码率　 ·　１　· ４４　 1

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