一种基于软件无线电的机载导航通信处理模

申请号 CN201510917856.X 申请日 2015-12-10 公开(公告)号 CN105553487A 公开(公告)日 2016-05-04
申请人 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所; 发明人 冯伟; 刘文学; 王晓阳; 徐飞; 滕飞; 韩斌;
摘要 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 ,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;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;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。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。
权利要求

1.一种基于软件无线电的机载导航通信处理模,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。
2.根据权利要求1所述的基于软件无线电的机载导航通信处理模块,其特征在于:所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。
3.根据权利要求1所述的基于软件无线电的机载导航通信处理模块,其特征在于:所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。
4.根据权利要求2所述的基于软件无线电的机载导航通信处理模块,其特征在于:所述宽带集成处理芯片采用AD936X收发器芯片。
5.根据权利要求3所述的基于软件无线电的机载导航通信处理模块,其特征在于:超高速数字处理FPGA采用Zynq-7000系列芯片。

说明书全文

一种基于软件无线电的机载导航通信处理模

技术领域

[0001] 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

[0002] 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

[0003] 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。
[0004] 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;
[0005] 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;
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 上述宽带集成处理芯片采用AD936X收发器芯片。
[0010] 超高速数字处理FPGA采用Zynq-7000系列芯片。
[0011] 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成本。附图说明
[0012] 图1是本发明的逻辑示意图;

具体实施方式

[0013] 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:
[0014] (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;
[0015] (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。
[0016] 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。
[0017] 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。
[0018] 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:
[0019] (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;
[0020] (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;
[0021] (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,并将信号传输功率放大器放大后通过天线发射。
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