林超越

摘 要：澳大利亞INDRA公司生產(chǎn)的測(cè)距儀設(shè)備（LDB-102 DME）在中南地區(qū)的機(jī)場(chǎng)及空管導(dǎo)航臺(tái)站都有著廣泛的使用，因此對(duì)于該設(shè)備的信號(hào)處理進(jìn)行研究和探討有助于設(shè)備維護(hù)人員深入掌握設(shè)備原理，在故障發(fā)生時(shí)可以更快的判斷故障原因并及時(shí)處理。本文主要分析LDB-102 DME設(shè)備的接收機(jī)視頻板，希望通過(guò)介紹該板的系統(tǒng)的譯碼處理過(guò)程，理清信號(hào)的處理流程，同時(shí)模擬一些不正常詢問(wèn)，進(jìn)而分析系統(tǒng)譯碼存在的問(wèn)題，為日后設(shè)備維護(hù)人員及廠家技術(shù)人員提供技術(shù)上的分析。

關(guān)鍵詞：LDB-102 DME 接收機(jī)視頻板 脈沖寬度及脈沖間隔 譯碼處理

中圖分類(lèi)號(hào)：F326 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）03（a）-0000-00

LDB-102 DME是澳大利亞INDRA公司生產(chǎn)的，其中接收機(jī)視頻板負(fù)責(zé)接收外界無(wú)線電信號(hào)（飛機(jī)距離詢問(wèn)信號(hào)），其中接收機(jī)主板負(fù)責(zé)對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行譯碼，要求脈沖對(duì)的脈沖寬度為3.5us ，脈沖間隔為12us（此基礎(chǔ)上±1.5 us都會(huì)處理）才認(rèn)為是飛機(jī)的有效詢問(wèn)，才會(huì)對(duì)飛機(jī)詢問(wèn)進(jìn)行應(yīng)答，但在我們平時(shí)設(shè)備測(cè)試，進(jìn)行±2us抑制測(cè)試時(shí)，往往沒(méi)有成功，本文介紹LDB-102 DME系統(tǒng)的譯碼處理，并模擬一些不正常的詢問(wèn)，分析系統(tǒng)譯碼時(shí)存在的問(wèn)題。

1 系統(tǒng)接收機(jī)譯碼的處理

1.1 通道選擇

接收機(jī)視頻板負(fù)責(zé)接收外界無(wú)線電信號(hào)（飛機(jī)距離詢問(wèn)信號(hào)），其中接收機(jī)主板負(fù)責(zé)對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行譯碼，要求脈沖對(duì)的脈沖寬度為3.5us ，脈沖間隔為12us才認(rèn)為是飛機(jī)的有效詢問(wèn)，才會(huì)對(duì)飛機(jī)詢問(wèn)進(jìn)行應(yīng)答，我們研究的電路圖：

接收機(jī)視頻主板對(duì)接收的飛機(jī)以及外界詢問(wèn)信號(hào)進(jìn)行檢波，檢波信號(hào)經(jīng)過(guò)混頻經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)放大器，因?yàn)閷?duì)數(shù)放大器具有較寬的動(dòng)態(tài)性，因此帶寬比較大，無(wú)法區(qū)別鄰近通道信號(hào)和寄生干擾信號(hào)，因此另一路信號(hào)送到下級(jí)混頻器以及窄帶諧振電路，這個(gè)窄帶信號(hào)被檢波，并用來(lái)作為一個(gè)通道視頻選通脈沖。上圖中的D50是三八譯碼器，6端是使能端低電平有效，常接地，一直有效，A0、A1、A2、的輸入決定了哪路輸出，當(dāng)右側(cè)的對(duì)數(shù)視頻信號(hào)從4腳輸入，只有當(dāng)通道視頻9腳的 A2信號(hào)有效的時(shí)候才選通4腳輸入（此時(shí)是0100），然后從2腳Z輸出，上面電路我們看到了系統(tǒng)是如何抑制鄰近通道噪聲和寄生信號(hào)的。

1.2 半幅度檢測(cè)以及時(shí)間檢測(cè)電路

下面信號(hào)進(jìn)入了半幅度和時(shí)間檢測(cè)器，因此我們要討論半幅度和時(shí)間監(jiān)測(cè)器電路

圖2信號(hào)分兩部分，一部分是對(duì)數(shù)視頻經(jīng)過(guò)XT13輸入N5的4腳，此信號(hào)就是未經(jīng)處理的詢問(wèn)信號(hào)，另一部分是對(duì)數(shù)視頻向上經(jīng)過(guò)N6、D38、到達(dá)N5的5腳，此路信號(hào)經(jīng)過(guò)了疊加1.5V的直流偏置，經(jīng)過(guò)大約2.5us 的時(shí)間延到達(dá)N5，兩部分信號(hào)在N5比較器中比較，當(dāng)4腳比5腳電壓高時(shí)，則輸出高電平，反之亦然。這樣在N5的12腳便輸出如圖中右上角的波形。

1.3 脈沖間隔的譯碼

圖3就是對(duì)脈沖間隔的譯碼，也是譯碼的核心部分，當(dāng)信號(hào)由1輸入D26分為兩路，一路信號(hào)2即D26的正向輸出端輸入到3部分的移位寄存器，在此部分可以設(shè)置信號(hào)的時(shí)間延遲，例如當(dāng)是X模式時(shí)，延時(shí)為12us，當(dāng)信號(hào)4時(shí)間經(jīng)過(guò)時(shí)間延遲和信號(hào)反向后輸入D20的5腳，信號(hào)5即D26反向端經(jīng)過(guò)D41反向后輸入D20的 復(fù)位端3腳，3腳是低電平有效，如果輸入的是低電平則復(fù)位，6腳輸出是零，只有當(dāng)3腳為高電平時(shí)，才使6腳輸出5的反向信號(hào)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)脈沖經(jīng)過(guò)12us延遲到達(dá)D20的5腳，如果此時(shí)經(jīng)過(guò)D26的詢問(wèn)信號(hào)的第2個(gè)脈沖經(jīng)過(guò)反向到達(dá)D20的3腳，那么D20的6腳則輸出5腳信號(hào)的反向信號(hào)，即雙脈沖譯碼信號(hào)，意味著詢問(wèn)信號(hào)的兩個(gè)脈沖間隔為12us，為有效詢問(wèn)。反之如果雙脈沖時(shí)間隔間有差別的話D20的6腳一直被3腳置為零電平，則無(wú)輸出。

2 特定情況下的，接收機(jī)譯碼處理的問(wèn)題

但是當(dāng)詢問(wèn)脈沖信號(hào)寬度足夠?qū)挘叶叹嗷夭ㄒ种拼蜷_(kāi)情況會(huì)有什么不一樣呢？

當(dāng)我們輸入單脈沖寬度為500us，脈沖重復(fù)周期為1KHz時(shí)：

在信號(hào)1中，是我們信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生的波形，單脈沖調(diào)制， 脈沖寬度為500us，脈沖重復(fù)周期為1KHz，信號(hào)經(jīng)過(guò)中頻放大器后到達(dá)接收機(jī)視頻主板，信號(hào)2即為檢波后的單脈沖，在信號(hào)2中我們要注意，因?yàn)檩斎胄盘?hào)周期足夠大，遠(yuǎn)超系統(tǒng)各種回波和系統(tǒng)延時(shí)，因此延時(shí)只在單脈沖的一個(gè)脈沖寬度內(nèi)很短的時(shí)間有效，在右下角圖信號(hào)3中我們看到脈沖在10us后一個(gè)抑制脈沖，持續(xù)時(shí)間為2.5us，這個(gè)是短距回波抑制造成的，信號(hào)4經(jīng)過(guò)半幅度檢測(cè)，在比較器N5中進(jìn)行處理，因?yàn)镹5的4腳電壓比5腳高就輸出高電平，否則反之，因此在N5的12腳有信號(hào)5輸出。在信號(hào)5中我們明顯得到了一個(gè)脈沖間隔約為12.5us的脈沖對(duì)，當(dāng)然這個(gè)脈沖隊(duì)在后續(xù)圖3中進(jìn)行處理，被認(rèn)為是有效詢問(wèn)，會(huì)產(chǎn)生雙脈沖譯碼輸出。

那么我們就要分析了為什么會(huì)產(chǎn)生這個(gè)12.5us的脈沖對(duì)，通過(guò)圖形比較和理論分析，我們得出就是因?yàn)榇蜷_(kāi)了短距回波抑制，因?yàn)槎叹嗷夭ㄊ墙邮盏叫盘?hào)后延時(shí)10us啟動(dòng)的，持續(xù)的時(shí)間為2.5us，在圖4信號(hào)4中，我們很容易發(fā)現(xiàn)短距回波抑制造成黃色和綠色波形在10us后有一個(gè)下陷，2.5us后再上升，就造成了在10+2.5us后黃色波形幅度高于綠色波形，此時(shí)就要輸出高電平脈沖，如圖4中信號(hào)5的部分，產(chǎn)生了脈沖間隔約為12.5us的有效的詢問(wèn)脈沖。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析我們看到此種情況不是正確的飛機(jī)詢問(wèn)，但是接收機(jī)一樣進(jìn)行了有效應(yīng)答，因此是一個(gè)誤應(yīng)答，會(huì)對(duì)發(fā)射機(jī)接收能力有影響。還有如果系統(tǒng)開(kāi)啟了短距回波抑制的情況下，系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，詢問(wèn)脈沖脈沖間隔-2 us抑制測(cè)試時(shí)，系統(tǒng)沒(méi)有抑制該詢問(wèn)脈沖，系統(tǒng)應(yīng)答效率超過(guò)了90%，也是此種情況， 因此我們希望廠家能對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行研究和改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1] LDB-102 Technical Manual. INDRA

[2] 倪育德. 導(dǎo)航原理與系統(tǒng). 清華大學(xué)出版社

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