CN208026863U - 一种模拟s模式基带信号产生的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模拟S模式基带信号产生的装置，涉及空中交通管制监视技术领域，用于解决现有的S模式应答机在工厂测试、外场测试中不能有效的实际验证S模式信号的问题。其包括电源模块，USB2.0接口，用于与PC上位机进行通信，基带编码模块，所述基带编码模块包括FPGA，辅助控制模块，所述辅助控制模块包括ARM芯片，所述电源模块分别与FPGA和ARM芯片导线连接，所述USB2.0接口与FPGA导线连接，本实用新型可以模拟航空电子设备发出S模式基带信号，便于S模式应答机进行工厂测试或者外场测试时实际验证S模式信号。
Description
技术领域
本实用新型涉及空中交通管制监视技术领域，具体涉及一种模拟S模式基带信号产生的装置。
背景技术
在民航系统中，S模式应答机是航空器配备的主要监视通信设备。在大多数地空监视中，需要用到S模式信号来实现航空器的监视。由于S模式信号是基于航空器电子设备而来，因此S模式应答机在工厂测试、外场测试中不能有效的实际验证S模式信号，因此需要一种可以现场模拟S模式基带信号产生的装置。
实用新型内容
为了解决现有技术中S模式应答机在工厂测试、外场测试中不能有效的实际验证S模式信号的问题，本实用新型提供一种模拟S模式基带信号产生的装置。
一种模拟S模式基带信号产生的装置，包括：
电源模块，用于完成所述装置的电源由交流220V变换为装置内需要的各组低压直流电源，并能通过电源模块自带BIT监控完成状态信息的采集及传输；
USB2.0接口，用于与PC上位机进行通信；
基带编码模块，所述基带编码模块包括FPGA，用于完成与USB2.0接口的数据交换及ADS-B基带编码功能；
辅助控制模块，所述辅助控制模块包括ARM芯片，用于监控所述装置状态和辅助完成控制功能。
本实用新型的模拟S模式基带信号产生的装置工作时，工作用户预先在PC上位机自定义输入常用ADS-B信息数据的内容和发送频次，通过USB2.0接口将模拟ADS-B报文数据传递给FPGA，FPGA接收ADS-B报文数据后发送到多条基带通道解析并进行基带脉冲信息编码，生成多种模拟S模式基带信号，控制多条基带通道与其中任一条基带通道之间的相对时间延迟。FPGA编码后首先检查模拟S模式基带信号是否编码产生，若产生模拟S模式基带信号，则检测编码产生的模拟S模式基带信号与输入报文数据之间差异，若未产生模拟S模式基带信号，则产生错误信息一；FPGA检测编码产生的模拟S模式基带信号与输入报文数据之间差异，若无差异，则将剩余模拟S模式基带信号传递到输出端，若存在差异，则产生错误信息二；输出端检测是否接收到剩余模拟S模式基带信号，若接收到剩余模拟S模式基带信号，则产生设备运行正常信息，可以对外输出模拟S模式基带信号，若未接收到剩余模拟S模式基带信号，则产生错误信息三。编码完成的正确模拟S模式基带信号可以通过SMA端口对外输出模拟S模式基带信号，用于现场检测S模式应答机，同时ARM芯片将系统采集的设备运行状态信息发送给FPGA并通过USB2.0接口反馈上传到PC上位机。
进一步地，还包括GNSS模块，用于接收并解析实时GNSS报文信息，提供ADS-B报文数据编码参数，所述GNSS模块与FPGA导线连接，GNSS模块可以完成装置使用地的经纬度、高度等参数获取，可以作为ADS-B报文编码的实际坐标使用，使模拟S模式基带信号更真实。
进一步地，还包括RS232接口电路，作为辅助通信接口，所述RS232接口电路与ARM芯片导线连接，设置RS232接口电路可用于系统调试、固件升级，外部信息交换功能。
进一步地，所述FPGA包括四条基带通道，所述四条基带通道输出端统一连接SMA端口，FPGA控制四条基带通道完成S模式基带信息编码工作，4条基带通道通过统一的时间对齐方式，控制4个通道间的相对时间延迟输出范围在0-128us，达到产生交叠信号或者反射信号的目的，使输出或者反射的S模式基带信号遇到障碍物时能够通过增加延迟时间而保持时间同步。
进一步地，还包括LED指示灯，所述LED指示灯与ARM芯片导线连接，设置LED指示灯可以直观指示出当前装置的工作状态及错误类型。
本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：
1.本实用新型能够现场模拟航空器电子设备发出S模式基带信号，同时该S模式基带信号内容和发送频次可由用户通过PC上位机自定义输入，便于S模式应答机在进行工厂测试、外场测试时能够有效的实际验证S模式信号。
2.本实用新型装置具备自动检测功能，能够实时检测模拟S模式基带信号是否编码产生、编码产生的S模式基带信号与输入模拟报文数据差异性以及装置自身运行状态，及时反馈上传，同时通过LED指示灯直观指示出来。
3.本实用新型装置通过设置GNSS模块，用于接收并解析实时GNSS报文信息，可以获取装置使用地的经纬度、高度等参数，可以作为ADS-B报文编码的实际坐标使用，增加了ADS-B报文数据编码数据输入方式，使模拟出的S模式基带信号更真实。
附图说明
图1为本实用新型的流程意图；
图2为检测模拟S模式基带信号编码状态流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。
实施例1:
如图1和2所示，一种模拟S模式基带信号产生的装置，包括：
电源模块，用于完成所述装置的电源由交流220V变换为设备内需要的各组低压直流电源，并能通过电源系统自带BIT监控完成状态信息的采集及传输；
USB2.0接口，作为辅助通信接口。采用USB2.0通信是为了避免采用网络等方式通信，需要配置电脑的IP等参数，使用上对操作者有较高的电脑知识要求，且电脑网络端口被占用的情况下不能同时使用本设备的情况，且目前电脑都提供多组USB通信端口，可保证设备使用时能随时与电脑软件交互，方便设备与电脑的连接，USB2.0使用虚拟串口方式，实现高达3Mbps数据传输速度，以确保信号传输、状态显示、系统控制等信息的传输没有带宽瓶颈；
基带编码模块，所述基带编码模块包括FPGA，用于完成与USB2.0接口的数据交换及ADS-B基带编码功能，FPGA接收到的怕PC上位机报文数据，按照标准ADS-B脉冲编码格式产生ADS-B编码脉冲信号；
辅助控制模块，所述辅助控制模块包括ARM芯片，用于监控所述装置状态和辅助完成控制功能，使用ARM芯片完成电源监控、状态指示、外部通信和固件升级控制的辅助功能；
所述电源模块分别与FPGA和ARM芯片导线连接，所述USB2.0接口与FPGA导线连接。
进一步地，还包括RS232接口电路，作为辅助通信接口，所述RS232接口电路与ARM芯片导线连接，设置RS232接口电路可用于系统调试、固件升级，外部信息交换功能。
进一步地，所述FPGA包括四条基带通道，所述四条基带通道输出端统一连接SMA端口，FPGA控制四条基带通道完成S模式基带信息编码工作，4条基带通道通过统一的时间对齐方式，控制4个通道间的相对时间延迟输出为128us，达到产生交叠信号或者反射信号的目的，使输出或者反射的S模式基带信号遇到障碍物时能够通过增加延迟时间而保持时间同步。
进一步地，还包括LED指示灯，所述LED指示灯与ARM芯片导线连接，设置LED指示灯可以直观指示出当前装置的工作状态及错误类型。
该实施例使用方法：工作用户预先在PC上位机自定义输入常用ADS-B信息数据的内容，如航班号、ICAO地址、经纬度、高度、速度参数，以及确定信息发送频次为400架/秒，通过USB2.0接口将模拟ADS-B报文数据传递给FPGA，FPGA接收ADS-B报文数据后发送到四条基带通道解析并进行基带脉冲信息编码，分别生成生DF4、DF5、DF20、DF21格式模拟S模式基带信号，控制4个通道间的相对时间延迟输出为128us。
FPGA编码后首先由FPGA检查模拟S模式基带信号是否编码产生，若产生模拟S模式基带信号，则检测编码产生的模拟S模式基带信号与输入报文数据之间差异，若未产生模拟S模式基带信号，则产生错误信息一；FPGA检测编码产生的模拟S模式基带信号与输入报文数据之间差异，若无差异，则将剩余模拟S模式基带信号传递到输出端，若存在差异，则产生错误信息二；输出端检测是否接收到剩余模拟S模式基带信号，若接收到剩余模拟S模式基带信号，则产生设备运行正常信息，可以对外输出模拟S模式基带信号，若未接收到剩余模拟S模式基带信号，则产生错误信息三。
通过SMA端口对外输出模拟S模式基带信号，用于现场检测S模式应答机，同时ARM芯片将系统采集的设备运行状态信息通过USB接口反馈上传到PC上位机。
实施例2：
如图1和2所示，本实施例在实施例1的基础上进一步优化，具体为所述模拟S模式基带信号产生的装置还包括GNSS模块。
GNSS模块内部预留有GPS和BD接收组件，完成装置使用地的经纬度、高度等参数获取，可以作为ADS-B报文编码的实际坐标使用。
在PC上位机预先输入常用ADS-B信息数据可以不用输入经纬度和高度参数，由GNSS模块进行输入，以获取装置使用地实际坐标，使模拟出的S模式基带信号更真实。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种模拟S模式基带信号产生的装置，其特征在于，包括：
电源模块，用于完成所述装置的电源由交流220V变换为装置内需要的各组低压直流电源，并能通过电源模块自带BIT监控完成状态信息的采集及传输；
USB2.0接口，用于与PC上位机进行通信；
基带编码模块，所述基带编码模块包括FPGA，用于完成与USB2.0接口的数据交换及ADS-B基带编码功能；
辅助控制模块，所述辅助控制模块包括ARM芯片，用于监控所述装置状态和辅助完成控制功能；
所述电源模块分别与FPGA和ARM芯片导线连接，所述USB2.0接口与FPGA导线连接。
2.根据权利要求1所述的模拟S模式基带信号产生的装置，其特征在于，还包括GNSS模块，用于接收并解析实时GNSS报文信息，提供ADS-B报文数据编码参数，所述GNSS模块与FPGA导线连接。
3.根据权利要求1所述的模拟S模式基带信号产生的装置，其特征在于，还包括RS232接口电路，作为辅助通信接口，所述RS232接口电路与ARM芯片导线连接。
4.根据权利要求1所述的模拟S模式基带信号产生的装置，其特征在于，所述FPGA包括四条基带通道，所述四条基带通道输出端统一连接SMA端口。
5.根据权利要求1所述的模拟S模式基带信号产生的装置，其特征在于，还包括LED指示灯，所述LED指示灯与ARM芯片导线连接。
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| CN201820590910.3U CN208026863U (zh) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | 一种模拟s模式基带信号产生的装置 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108594192A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-28 | 四川省安道速博科技有限公司 | 一种模拟s模式基带信号产生的方法及装置 |
| CN113359089A (zh) * | 2020-03-05 | 2021-09-07 | 隆地华海(浙江)科技有限公司 | 一种雷达有源干扰设备机动检测分析系统 |
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