微波着陆系统信号模拟器设计

王 伟,张 斌

(空军工程大学电讯工程学院,西安 710077)

1 引 言

目前,微波着陆系统(MLS)在我军装备的进近引导系统中是最先进的精密引导系统[1]。系统除了能提供完整的方位、仰角和距离引导信息外,还具有完善的监测能力[2],对设备发射的各种信号进行监测,实现设备的工作控制、状态显示,建立遥控和同步通信等,当系统发生故障、监测参数超过误差范围时,能及时予以警示,并自动切换主备用设备或关闭发射信号,保证系统的可靠性和完好性[3,4]。因此,研制微波着陆信号模拟器来提供各种监测信号对系统的性能测试、指标校准和故障维修有着十分重要的意义。国外对该模拟器的研究比较成熟,已经有型号产品提供,例如美国IFR公司的MLS-800,但价格昂贵。

本文提出了一种简易微波着陆系统信号模拟方法,通过采用高速、高性能的FPGA,在设备时钟的同步下按一定规律读取存储器中的信号数据,模拟产生不同场景下的微波着陆系统方位信号、仰角信号和数据字信号。该模拟器成本低、体积小,可脱机对系统进行独立调试和指标校准,保证系统的可靠性和完好性。

2 MLS信号格式

MLS地面台角度信号和数据信息的发射采用了时分多路复用(TDM)技术[2,3],即角度制导信息和数据字都在同一频率上发射,不同功能的信号都占有自己的发射时隙,在每一个功能发射时隙前部用功能码来区分不同的功能块。

MLS的测角是基于时基扫描波束(TRSB)技术。在比例制导区内,飞机接收地面角度引导设备扫描天线发射的“往”扫脉冲与“返”扫脉冲,测出这两个波束之间的时间差,通过计算得到它所处的位置相对于跑道中心线的方位角[5],如图1所示。……