CN202799090U - 甚高频航空通信地面电台终端模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种甚高频航空通信地面电台终端模块，它包括微处理器ARM、现场可编程门阵列FPGA、数字信号处理芯片DSP、中频A/D转换器、音频A/D转换器、音频处理单元和音频D/A转换器，所述ARM通过总线与FPGA连接，中频A/D转换器的输出端与DSP连接，DSP通过总线与FPGA连接，FPGA的数字音频输入/输出与音频A/D转换器连接，FPGA的另一路输出与音频D/A转换器连接，FPGA的时钟输出与中频A/D转换器的采样时钟端子连接，音频A/D转换器与音频处理单元相连。本实用新型结构简单，控制功能齐全，显示界面友好，提高了电台的性能指标、模数转换稳定性和信号处理准确度等。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电台终端，特别是涉及一种甚高频航空通信地面电台终端模块。
背景技术
随着我国民航事业的发展和低空空域开放宏观政策出台，将带动飞机制造、机场建设、飞行服务、通用航空、体育航空等产业链，逐步形成庞大的市场规模。同时中国也逐步从航空大国向航空强国迈进，国产民用航空通信设备替代国外进口设备也是响应该政策的重要举措。
民用VHF航空通信系统是保障飞机安全飞行和空域高效利用的关键设备，是空中交通管制最重要的技术手段。因此，对地空通信设备的进一步改善有着至关重要的意义。地空通信设备的性能指标要求很高，现有终端的显示控制功能、模数转换的稳定性、信号处理的准确度等还不是很好，因此，有必要研究开发适合于地空通信设备的结构简单、控制功能齐全、显示界面友好、模数转换稳定性和信号处理准确度高的地面电台终端。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种甚高频航空通信地面电台终端模块。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：甚高频航空通信地面电台终端模块，它包括微处理器ARM、现场可编程门阵列FPGA、数字信号处理芯片DSP、中频A/D转换器、音频A/D转换器、音频处理单元和音频D/A转换器，所述微处理器ARM通过总线与FPGA连接，中频A/D转换器的输入端与中频信号连接，中频A/D转换器的输出端通过DSP的UPP数据口与DSP连接，DSP的数字音频输出和静噪指示输出与FPGA连接，FPGA的数字音频输入/输出与音频A/D转换器连接，FPGA的另一路数字音频输出与音频D/A转换器连接，FPGA的时钟输出与中频A/D转换器的采样时钟端子连接，音频A/D转换器与音频处理单元相连，音频处理单元的输入端连接语音拾音器，音频处理单元的输出端连接扬声器。
本实用新型所述的微处理器ARM还分别与显示器、旋转编码开关、频综接口、发射模块、滤波器和监控中心连接。
本实用新型所述的模块还包括一个模数复合滤波器电路，电路包括模拟滤波器、混频器、低通滤波器、A/D转换器和DSP芯片，模拟滤波器的输入与中频信号相连，模拟滤波器的输出与混频器的输入相连，混频器的输出与低通滤波器相连，低通滤波器的输出经A/D转换后输入DSP进行数字滤波。
本实用新型所述的FPGA还与备机相连。
本实用新型所述的扬声器包括耳机或喇叭。
本实用性所述的语音拾音器包括麦克风。
本实用新型的有益效果是：本实用新型由ARM芯片、DSP、FPGA、音频处理单元等组成，结构简单，其控制功能齐全、显示界面友好，提高了电台的有效接收带宽、邻道抑制、寄生响应抑制、互调响应抑制、交调抑制、阻塞与降灵等性能指标，提高了模数转换的稳定性和信号处理的准确度等，适用于地空通信设备。
附图说明
图1为本实用新型的电路组成框图；
图2为模数复合滤波器的电路组成框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，甚高频航空通信地面电台终端模块，它包括微处理器ARM、现场可编程门阵列FPGA、数字信号处理芯片DSP、中频A/D转换器、音频A/D转换器、音频处理单元和音频D/A转换器，所述微处理器ARM通过总线与FPGA连接，中频A/D转换器的输入端与中频信号连接，中频A/D转换器的输出端通过DSP的UPP数据口与DSP连接，DSP的数字音频输出和静噪指示输出与FPGA连接，FPGA的数字音频输入/输出与音频A/D转换器连接，FPGA的另一路数字音频输出与音频D/A转换器连接，FPGA的时钟输出与中频A/D转换器的采样时钟端子连接，音频A/D转换器与音频处理单元相连，音频处理单元的输入端连接语音拾音器，音频处理单元的输出端连接扬声器。
本实用新型所述的微处理器ARM还分别与显示器、旋转编码开关、频综接口、发射模块、滤波器和监控中心连接。
本实用新型所述的模块还包括一个模数复合滤波器电路，电路包括模拟滤波器、混频器、低通滤波器、A/D转换器和DSP芯片，模拟滤波器的输入与中频信号相连，模拟滤波器的输出与混频器的输入相连，混频器的输出与低通滤波器相连，低通滤波器的输出经A/D转换后输入DSP进行数字滤波。
本实用新型所述的FPGA还与备机相连。
本实用新型所述的扬声器包括耳机或喇叭。
本实用新型所述的语音拾音器包括麦克风。
如图2所示，甚高频航空通信地面电台终端模块的模数复合滤波器，它包括选择开关、模拟滤波器、混频器、低通滤波器、A/D转换器和数字滤波器，所述的模拟滤波器包括窄带模拟滤波器和宽带模拟滤波器，一中频信号在选择开关的控制下，经选择开关与窄带模拟滤波器的输入连接，或者与宽带模拟滤波器的输入连接，模拟滤波器的输出与混频器的输入连接，混频器输出的二中频信号与低通滤波器的输入连接，低通滤波器的输出经过A/D转换器转换成数字中频信号后与数字滤波器连接，所述的低通滤波器为陶瓷滤波器，数字滤波器为DSP芯片。
本实用新型的工作过程如下：
旋转编码开关为人机交互的输入工具，通过它对电台的工作模式和参数进行设置，通过微处理器ARM将设置的工作模式和参数传输至电台的其他模块和FPGA，FPGA再传输至DSP和音频处理单元。
通过微处理器ARM和显示器、监控中心等实现了整个电台的显示控制功能，具有控制功能齐全、显示界面友好等特点。
电台工作分为接收模式和发射模式。当电台处于接收模式时，首先，中频A/D转换器对输入中频信号进行模数转换，转换后的数字中频信号传输至DSP进行数字化处理，其处理过程包括数字混频、带通滤波、数字解调、数字静噪等，解调后的数字音频信号和静噪指示信号输出到FPGA；然后，利用FPGA对数字音频信号进行数字音频滤波，滤波后的数字音频信号是否可以通过音频A/D转换器输出到音频处理单元，还需要根据DSP输出至FPGA的静噪指示信号来确定，如果静噪指示信号为低电平，说明话音SINAD（信号－噪声及失真比）很差，则通过FPGA关断音频输出，如果静噪指示信号为高电平，说明话音SINAD（信号－噪声及失真比）良好，则通过FPGA打开音频输出，并通过音频A/D转换器转换为模拟音频信号输出到音频处理单元；最后，通过音频处理单元对模拟音频信号进行放大后输出至耳机、喇叭或者录音器等。当电台处于发射模式时，首先，通过音频处理单元对语音拾音器采集到的话音信号进行放大处理；然后通过音频A/D转换器将模拟音频转换成数字音频信号，通过FPGA对数字音频信号进行滤波处理；最后再通过音频D/A转换器将数字音频信号转换成模拟音频信号，输出至电台的功放模块进行调制和放大。
由于甚高频航空通信地面电台终端模块使用了模数复合滤波器电路，提高了电台的有效接收带宽、邻道抑制、寄生响应抑制、互调响应抑制、交调抑制、阻塞与降灵等性能指标。
由于甚高频航空通信地面电台终端模块用FPGA芯片对外部时钟锁相后得到的比较稳定的时钟作为A/D转换器的采样时钟，再利用DSP芯片的UPP端口内部的DMA控制器选择使用开始信号、数据使能信号和同步等待信号等同步信号，提高了模数转换的稳定性。
Claims (6)
1.甚高频航空通信地面电台终端模块，其特征在于：它包括微处理器ARM、现场可编程门阵列FPGA、数字信号处理芯片DSP、中频A/D转换器、音频A/D转换器、音频处理单元和音频D/A转换器，所述微处理器ARM通过总线与FPGA连接，中频A/D转换器的输入端与中频信号连接，中频A/D转换器的输出端通过DSP的UPP数据口与DSP连接，DSP的数字音频输出和静噪指示输出与FPGA连接，FPGA的数字音频输入/输出与音频A/D转换器连接，FPGA的另一路数字音频输出与音频D/A转换器连接，FPGA的时钟输出与中频A/D转换器的采样时钟端子连接，音频A/D转换器与音频处理单元相连，音频处理单元的输入端连接语音拾音器，音频处理单元的输出端连接扬声器。
2.根据权利要求1所述的甚高频航空通信地面电台终端模块，其特征在于：所述的微处理器ARM还分别与显示器、旋转编码开关、频综接口、发射模块、滤波器和监控中心连接。
3.根据权利要求1所述的甚高频航空通信地面电台终端模块，其特征在于：模块还包括一个模数复合滤波器电路，电路包括模拟滤波器、混频器、低通滤波器、A/D转换器和DSP芯片，模拟滤波器的输入与中频信号相连，模拟滤波器的输出与混频器的输入相连，混频器的输出与低通滤波器相连，低通滤波器的输出经A/D转换后输入DSP进行数字滤波。
4.根据权利要求1所述的甚高频航空通信地面电台终端模块，其特征在于：所述的FPGA还与备机相连。
5.根据权利要求1所述的甚高频航空通信地面电台终端模块，其特征在于：所述的扬声器包括耳机或喇叭。
6.根据权利要求1所述的甚高频航空通信地面电台终端模块，其特征在于：所述的语音拾音器包括麦克风。
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| CN 201220437019 CN202799090U (zh) | 2012-08-30 | 2012-08-30 | 甚高频航空通信地面电台终端模块 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103617800A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-05 | 中国传媒大学 | 基于arm和fpga的便携式多通道音频数据采集器 |
| CN112448728A (zh) * | 2019-08-28 | 2021-03-05 | 安徽华明航空电子系统有限公司 | 基于ima架构的机载综合无线电通信导航系统及工作方法 |
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