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[毕业设计] 基于单片机的机载电台控制器

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发表于 2020-4-3 09:29 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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' J8 f/ ~: ^' f4 j7 s
摘要:分析了某机载短波电台的控制接口需求,根据其控制接口特点,提出了利用单片机为核心设计该机载短波电台栓测2 q% t3 B% i- {) W
控制器的研制方案,介绍了该检测控制器的硬件组成框图和软件程序流程;该控制器能够模拟某短波电台在机上的通电环
1 [6 x& s& q" O* N: y# s" I. g境,实现对某短波电台的功能控制,解决了该电台脱离飞机环境后的检测问题;具有操作简便、性价比高、应用广泛等特点。2 H$ Q  ]5 T$ ?$ e
关键词:电台;单片机;控制器;控制需求
9 O3 O: c6 O$ ~" Q1引言
8 N7 A$ Y( n9 T2 G3 a. e机载短波电台是一种远距离机载无线电通信设备,担负着
- X8 z9 a) s8 Z2 [7 c飞行员与外部的远距离通信任务,随着飞机作战半径的增大,短
9 B2 I+ W* S4 t波电台日益显示出其重要性,为保证机载短波电台处于良好的
4 {2 w+ j) D# f工作状态,需要在地面对电台进行通电测试,而电台脱离了飞9 C+ h$ z. n- Y4 L, \8 m
机,就失去了正常工作的电信号环境;因此,要在地面对机载电
* X3 y1 [( Z4 P1 T/ A( Y台进行性能测试,就需要在地面模拟电台在飞机上的通电信号
9 F) P$ M+ a2 o/ e5 Z. Q% D环境,为其提供正常工作时的激励信号,并为其响应信号提供相.
8 q4 {/ |7 `) ]应的负载。根据某机载短波电台的外部接口需求,利用单片机为+ P+ L/ _) [% h" A
核心模拟该电台的机上通电信号环境,构建该电台的检测控制
" [4 g3 c) T* G器,具有体积小功耗低、抗干扰能力强、性价比高等特点。# x% A# z0 W- K1 y/ r1 V3 E
2电台外部接口需求分析
& b/ X& O( X' H) U2.1输人激励信号
# e1 n: S/ ^# G2.1.1工作模式信号
2 j8 D' K% X# `0 U- C) D! U工作模式信号包括上边带话、下边带话、上边带报、下边带* n  d' g4 p6 u6 y+ J$ z( t5 s
报调幅话等离散信号,电台同时只能工作在某- -工作模式下,& a0 U/ P# R. T0 O/ Z
例如电台处于上边带话模式时,则上边带话控制信号为高电" m: p  T/ w) e( X$ F6 F) @- ]' }
位,其它工作模式控制信号均为低电位。/ a; J1 Q/ n, f7 a/ r9 Z' [
2.1.2频段码控制信号* l% e/ m' t9 {$ r: x
频段码信号包括2-29999MHz .3~ 49999MHz 5-9999MHz、
0 A- i$ i8 |% H" `7 ~9.9999MHz.10-~13.9999MHz.14-17.9999MHz.18 ~24MHz等7
0 \8 i' p& I5 e2 }/ r0 M路离散信号,当电台的工作频率在相应的频段内时,该频段码信号" q: S- Y. w4 a6 o/ m  P' N4 h
为高电位,其它频段码信号均为低电位。- v$ G# \% v- V, n& t
2.1.3频率码信号
# p2 O1 z; N& Y! l# Q2 u( T4 O  ^' r$ r& O
频率码信号用于控制电台的工作频率,通过分析该电台在
( d" U$ u2 U# x) a" O" a' y接收和发射状态下信号的频率变化过程可知,控制电台的工作; [  ]4 S7 ]% @! ?" e( ^8 V/ Z
频率,实际上就是控制电台内部的频率合成器,它是以
. V3 y4 ~% f2 y. fMC145146为核心构成的数字锁相式频率合成器,MC145146内3 {+ b, w1 V0 P8 B! R
部集成了鉴相器、高位计数器N、低位计数器A参考分频器R
( m& f1 A2 l- Y等部分;改变电台的工作频率实际上就是改变N、A.R的数值,
+ M) S, s: @3 G% Z# _* m* Y其中,R是参考分频器的数值,为固定值;N、A则是随着电台工8 o& D5 \) W4 d2 p1 y1 v9 R
作频率的变化而变化。改变N、A、R的数值是通过数据线DO、
9 c" n2 f0 I4 e/ Z/ x  uDI、D2、D3和地址线A0、A1.A2而实现的。
$ Y8 p+ r  j! G) L- ?+ f$ O2.2输出响应信号
  \1 S! Z- Q; K2.2.1低频信号5 }( W0 J" k$ X4 _
电台输出的低频信号实际上就是电台接收机输出的音频
: @7 H/ j/ \/ W0 @6 }7 O& K信号,为使电台具有广泛的应用范围,装备多种类型的飞机,电! P4 P: L4 r! s1 `1 p' o, h8 o# l% v
台输出的音频接口包括低阻和高阻两种类型,以匹配不同机型
9 G7 D8 u$ q/ ]+ k3 e/ y上的耳机阻抗。为此,电台的检测控制器也要为电台的音频输
+ b4 ^; Q, n% D- `出信号提供高阻和低阻两种类型的负载。2 L0 W4 M6 o4 g, c/ B8 O# _6 U
2.2.2射频信号! g4 s9 H3 t* k5 t* d# J; h! H
射频信号是音频信号在电台中的发射机中经过调制、放大
. c7 S7 C2 W# \' L后输出到天线的信号,在飞机上要连接在天线上,在地面检测
: V3 |  l8 y/ n6 y8 _时,一般要经过衰减器衰减后,输人到无线电综合测试仪进行
/ v+ j: h7 `" e. c, d; p测量,根据测量结果判断电台的发射机工作是否正常。. v# M7 D" k! \3 S
3检测控制器硬件设计
6 \% m" n# E1 \% s/ Q5 }# R. ?0 s( n3.1硬件电路组成
8 W- G% c. F4 S8 f# R, P7 W检测控制器不仅要模拟电台在飞机上的通电环境,还要将/ o3 Q+ h9 M9 h3 g/ }  ~' |0 y
要测量的信号引出来;根据某短波电台的外部接口需求,利用
# w4 `( ?" [" H% j单片机为核心为该短波电台设计的检测控制器硬件组成如图13 m9 |1 [' Y( h# W4 ]$ A: ]
所示,主要由单片机系统、频率码形成电路、显示电路、译码电2 _8 Q% H& s! a; r) x0 t
路缓冲电路.工作模式控制电路、负载电路等部分组成。3 ^/ q) R% ~. m& T2 A
" ~- a1 p& t7 n
( w) W6 p1 t8 u& k0 g. S' Q

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射频信号是音频信号在电台中的发射机中经过调制、放大后输出到天线的信号
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