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基于FPGA的TCAS与S模式应答机综合化数字中频接收系统的设计与仿真

作　者: 马进
导　师: 敬忠良；李元祥
学　校: 上海交通大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 综合化航空电子系统 TCAS S模式应答机软件无线电 FPGA
分类号: V243
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着客户对于飞机经济性、维修性以及对系统功能不断增长的需求的提高,大型民用客机的航空电子系统势必朝着综合化方向进一步发展。本文从研究飞机环境监视系统的综合化出发,对空中交通警戒与防撞系统(TCAS)和S模式应答机进行了综合化的设计,并实现了综合化接收机的中频数字处理和基带预处理。论文的主要工作如下:1)结合综合化航空电子系统的设计思想以及软件无线电技术,给出了综合化接收机的总体设计方案,并结合数字下变频技术给出了模块划分的结果,并根据系统功能及性能需求选择了FPGA作为硬件实现平台。2)通过将Matlab建模与仿真、ModelSim仿真、QuartusII功能仿真与时序仿真等多种方法相结合,共同完成了数字下变频模块、TCAS基带预处理模块以及S模式应答机基带预处理模块的实现。3)针对各个模块以及整机系统分别提出了测试验证方案,并做了较为详尽的测试验证工作。验证结果表明,整机系统的功能基本完成,综合化接收系统能够准确识别A/C/S模式询问及应答信号,并达到80MHz以上的系统处理速度。本文的创新点在于综合化的设计思想,以及将软件无线电技术引入到综合化设计中,利用中频数字化处理,从而为全机系统的高速、灵活、易维护、易扩展等带来了很多好处。这些都对进一步研究实现TCAS与S模式应答机的综合化具有一定的参考与借鉴意义,也为航空电子系统的综合化设计与实现提供了一种解决思路。

基于FPGA的TCAS与S模式应答机综合化数字中频接收系统的设计与仿真

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