关于一种靶场新型遥测发射机的研制方案

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引言

遥测系统是导弹、卫星、无人机等飞行器在试验和运行过程中不可缺少的重要支持系统，提供飞行器的工作状态参数、环境参数和其他载荷的测量数据，可为检验飞行器的性能及故障分析提供依据。遥测设备分为遥测发射机和接收机两部分，现有设备一般通过采用可修改的EEPROM来改变遥测信号源和帧结构[1-2]，本文提出采用通用计算机可视化修改，参数存储于系统内部的微控制器(MCU)中，使设备更具标准化和通用性;同时，采用现场可编程门阵列(FPGA)集成实现数据缓存、组帧、脉冲编码调制(PCM)、数据速率连续可变和FM调制，使系统效率更高、更可靠。

遥测发射机组成



图1 遥测发射机硬件结构图

遥测发射机物理结构如图1所示，由3个独立的腔体构成，腔体之间用长螺丝连接固定。腔体内部横截面用隔板隔开，以隔板为基座正反面安装模块。本发射机由基带、电源、变频、功放滤波4个模块组成，各模块主要功能如下：

● 基带模块：接收数据流，参数设置存储，PCM编码组帧，码型变换，可变码速率时钟，FM调制[3]，D/A变换，中频滤波。
● 电源：提供电源输入极性保护，从+28V变换为+12V、+3.3V。
● 变频：信号依次通过中频、射频上变频[4]。
● 功放滤波：信号功率放大、滤波后通过天线发射。

接口共6个，包括2个外部接口、4个内部板间接口，用Jnn编号(J代表接口，n为各模块序号，nn表示连接的模块;增加序号0表示外部系统)。2个LED指示灯中红色LED用于电源指示，绿色LED用于工作指示。

各接口主要功能说明如下：

J01：集成了外部系统给本系统的供电、数据和设置接口。位于正面。对内拆分为电源接口(J01_power)连接电源模块，数据接口(J01_data)、设置接口(J01_set)连接基带模块。
J04：本系统射频信号传输至天线的接口。
J12：基带模块与电源模块之间的接口。电源模块提供给基带模块3.3V电源;基带模块通过电源模块统一给变频模块的串口控制接口。
J13：基带模块与变频模块之间的接口。基带板输出的中频信号。
J234：电源模块、变频模块、功放滤波模块之间的电源和数据综合接口。电源模块提供+12V、+5V输出，以及集成的基带模块给变频模块的串口控制接口。
J34：变频模块与功放滤波模块之间的接口。变频模块输出射频信号给功放滤波模块，然后通过天线发射。