CN103078609A - 提高分米波仪表着陆系统音频信号精度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高分米波仪表着陆系统音频信号精度的方法，通过参数计算，确定音频产生器中与单片机AT89C2051连接的晶振频率，控制信号的频率稳定度和占空比，所述方法包括如下步骤：1、由单片机AT89C2051产生1300Hz、2100Hz和12.5Hz信号；2、选择合适的单片机晶振，3、计算公倍数13.104×10⁺⁶与1300Hz、2100Hz和12.5Hz信号之间的关系；4、选用13.104MHz的晶振，满足1300Hz、2100Hz和12.5Hz信号的频率稳定度和占空比要求，有益效果：通过选用13.104MHz的晶振后，音频产生器的信号频率达到了1300±0.05Hz、2100±0.05Hz和12.5±0.01Hz，占空比在50±0.5﹪的范围，与现有技术获得的指标相比有了很大提高。

Description

提高分米波仪表着陆系统音频信号精度的方法

技术领域

本发明涉及分米波仪表着陆系统音频产生器，特别涉及一种提高分米波仪表着陆系统音频信号精度的方法。

背景技术

音频产生器是导航设备分米波仪表着陆系统测距应答部分重要的组成部分，它主要产生三种信号。一是送往发射机用于调制的1300Hz/2100Hz导航音频信号；二是产生12.5Hz信号，一路送往天线馈电箱作为换相信号，另一路送往主控器用以产生27V的12.5Hz信号，用于天线馈电检查；三是送往检测接口板的校准信号。这三种信号的频率稳定度和占空比要求都比较高，原来的导航音频信号频率在1300±2Hz和2100±2Hz范围，占空比也不稳定。

发明内容

本发明的目的就是为克服现有技术的不足，针对提高信号的频率稳定度和占空比问题，提供一种提高分米波仪表着陆系统音频信号精度的方法，以求上述满足导航音频信号的频率稳定度和占空比要求。

本发明是通过这样的技术方案实现的：提高分米波仪表着陆系统音频信号精度的方法，利用单片机AT89C2051实施，其特征在于，通过参数计算，确定音频产生器中与单片机AT89C2051连接的晶振频率，控制信号的频率稳定度和占空比，所述方法包括如下步骤：

步骤1：由单片机AT89C2051产生1300Hz、2100Hz和12.5Hz信号；

步骤2：选择合适的单片机晶振，晶振产生的频率要求是2100、1300、12.5、12这四个数的公倍数，这个公倍数越大，单片机产生的频率越准确，因为2100、1300、12.5、12的最小公倍数为409500，单片机AT89C2051的最大时钟频率为24MHz，所以选用晶振的频率范围要求在409500Hz～24MHz之间，本方法选用13.104×10⁺⁶ 这个公倍数；

步骤3：计算公倍数13.104×10⁺⁶与1300Hz、2100Hz和12.5Hz信号之间的关系，看这个公倍数是否能精确生成如下三种频率的信号：先将公倍数13.104×10⁺⁶ 进行12分频，即13.104×10⁺⁶ / 12 =1092×10⁺³,然后再分别计算出分频后的数据1092×10⁺³和2100、1300、12.5之间的倍数关系，三个倍数关系包括：

1092×10⁺³ / 2100 =520；

1092×10⁺³ / 1300 =840；

1092×10⁺³ /12.5 =87360 ；

计算2100Hz、1300Hz信号半周期所用的时间：

2100Hz信号半周期所用的时间：

a)按信号本身频率计算：

1/2/2100 =238.095(微秒)；

b)按公倍数计算：

    （520/2）×(12 / 13.104×10⁺⁶) =238.095(微秒)；

1300Hz信号半周期所用的时间：

a)按信号本身频率计算：

1/2/1300 =384.615(微秒)；

b)按公倍数计算：

（840/2）×(12 / 13.104×10⁺⁶) =384.615(微秒)；

比较两种计算方式的结果，可见，13.104×10⁺⁶这个公倍数符合设计要求；

步骤4：选用13.104MHz的晶振，满足1300Hz、2100Hz和12.5Hz信号的频率稳定度和占空比要求。

本发明的有益效果：通过选用13.104MHz的晶振后，音频产生器的信号频率达到了1300±0.05Hz、2100±0.05Hz和12.5±0.01Hz，占空比在50±0.5﹪的范围，与现有技术获得的指标相比有了很大提高。

附图说明

图1为导航音频信号波形图；

图2为12.5Hz换相信号；

图3为音频产生器原理框图。

具体实施方式

    为了更清楚的理解本发明，结合附图和实施例详细描述本发明：

如图1至图3所示，提高分米波仪表着陆系统音频信号精度的方法，利用单片机AT89C2051实施，通过参数计算，确定音频产生器中与单片机AT89C2051连接的晶振频率，控制信号的频率稳定度和占空比，方法包括如下步骤：

步骤1：由单片机AT89C2051产生1300Hz、2100Hz和12.5Hz信号；

步骤2：选择合适的单片机外围器件——晶振。从数学的角度来说，晶振产生的频率要求是2100、1300、12.5、12这四个数的公倍数，这个公倍数越大（即晶振的频率越大），单片机产生的频率越准确，因为2100、1300、12.5、12的最小公倍数为409500，单片机AT89C2051的最大时钟频率为24MHz，所以选用晶振的频率范围要求在409500Hz——24MHz之间，我们选用13.104×10⁺⁶ 这个公倍数；

步骤3：计算公倍数13.104×10⁺⁶与1300Hz、2100Hz和12.5Hz信号之间的关系，看这个公倍数是否能精确生成这三种信号：

13.104×10⁺⁶ / 12 =1092×10⁺³ ------ 13.104×10⁺⁶经12分频；

1092×10⁺³ / 2100 =520               

1092×10⁺³ / 1300 =840               

1092×10⁺³ /12.5 =87360              

下面列出2100Hz、1300Hz信号半周期所用的时间：

2100Hz：

按信号本身频率计算：

1/2/2100 =238.095(微秒)；

按公倍数计算：

    （520/2）×(12 / 13.104×10⁺⁶) =238.095(微秒)

1300Hz：

按信号本身频率计算：

1/2/1300 =384.615(微秒)；

按公倍数计算：

（840/2）×(12 / 13.104×10⁺⁶) =384.615(微秒)

可见，13.104×10⁺⁶这个公倍数符合设计要求。

步骤4：选用13.104MHz的晶振。

满足三种信号的频率稳定度和占空比要求。选用13.104MHz的晶振后，音频产生器的信号频率达到了1300±0.05Hz、2100±0.05Hz和12.5±0.01Hz，占空比在50±0.5﹪的范围。改进后的电路大大提高了音频信号的精度，提高了整机性能指标。

根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。

Claims (1)

1.提高分米波仪表着陆系统音频信号精度的方法，利用单片机AT89C2051实施，其特征在于，通过参数计算，确定音频产生器中与单片机AT89C2051连接的晶振频率，控制信号的频率稳定度和占空比，所述方法包括如下步骤：

步骤1：由单片机AT89C2051产生1300Hz、2100Hz和12.5Hz信号；

步骤2：选择合适的单片机晶振，晶振产生的频率要求是2100、1300、12.5、12这四个数的公倍数，这个公倍数越大，单片机产生的频率越准确，因为2100、1300、12.5、12的最小公倍数为409500，单片机AT89C2051的最大时钟频率为24MHz，所以选用晶振的频率范围要求在409500Hz～24MHz之间，本方法选用13.104×10⁺⁶ 这个公倍数；

步骤3：计算公倍数13.104×10⁺⁶与1300Hz、2100Hz和12.5Hz信号之间的关系，看这个公倍数是否能精确生成如下三种频率的信号：先将公倍数13.104×10⁺⁶ 进行12分频，即13.104×10⁺⁶ / 12 =1092×10⁺³,然后再分别计算出分频后的数据1092×10⁺³和2100、1300、12.5之间的倍数关系，三个倍数关系包括：

1092×10⁺³ / 2100 =520；

1092×10⁺³ / 1300 =840；

1092×10⁺³ /12.5 =87360 ；

计算2100Hz、1300Hz信号半周期所用的时间：

2100Hz信号半周期所用的时间：

a)按信号本身频率计算：1/2/2100 =238.095(微秒)；

b)按公倍数计算：（520/2）×(12 / 13.104×10⁺⁶) =238.095(微秒)；

1300Hz信号半周期所用的时间：

a)按信号本身频率计算：1/2/1300 =384.615(微秒)；

b)按公倍数计算：（840/2）×(12 / 13.104×10⁺⁶) =384.615(微秒)；

比较两种计算方式的结果，可见，13.104×10⁺⁶这个公倍数符合设计要求；

步骤4：选用13.104MHz的晶振，满足1300Hz、2100Hz和12.5Hz信号的频率稳定度和占空比要求。

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