[發明專利]一種基于射頻捷變收發器AD9361的機載VDB接收機

在審

• 申請號: 202110471188.8
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113093226A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 趙建偉;董加成;李輝;王黨衛;王超;楊海濤
• 申請（專利權）人: 西安合眾思壯防務科技有限責任公司
• 主分類號: G01S19/13
• 分類號: G01S19/13;G01S19/37
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于射頻捷變收發器AD9361的機載VDB接收機，包括天線S1、射頻預處理電路S2、AD9361電路S3、信號處理電路S4、串口驅動電路S5以及電源與時鐘電路S6；本發明降低了設計復雜度，更多的用軟件去替代硬件，減少了更多硬件調試環節，更徹底的實現了軟件無線電的設計；省去了現有接收機的射頻通道模塊，體積上減小大約30％，重量上減小大約50％，功耗上減小大約30％；用數字電路取代了現有設備中大多數的模擬電路，大大提高設備的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種基于射頻捷變收發器AD9361的機載VDB接收機，屬于無線電導航領域。

背景技術

機載VDB(VHF Data Broadcasting)接收機是地基增強系統(GBAS)系統的組成部分，而GBAS是當前國際民航組織(ICAO)認可的唯一支持飛機I類精密進近的衛星導航系統，它既可為飛機的精密進近著陸提供精確制導，又可為某一終端局部空域提供增強。機載VDB接收機工作在108.0～117.95MHz的頻段范圍，主要功能是接收并解調GBAS地面站發播的空間廣播報文，得到最后進近航段的數據以及相應的偽距等修正信息以輔助飛機完成精密進近與著陸。

現有的機載VDB接收機的設計思路是通過預選器、低噪放、混頻器、衰減器、濾波器等分立元件搭建射頻通道將天線接收的射頻信號下變頻到中頻，再經模數轉換器(A/D)轉換為數字信號，通過信號處理軟件解調出報文信息。現有機載VDB接收機的缺點：(1)電路結構復雜，可靠性低；(2)體積大，重量大，對于有載荷體積和重量要求的飛行器的造成負擔或不能配備。

目前，國內未發現基于射頻捷變收發器的機載VDB接收機以解決上述問題的相關文獻報導。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于射頻捷變收發器AD9361的機載VDB接收機，以解決上述背景技術中提出的問題。解決了現有機載VDB接收機設計復雜度高、體積大、重量大的現狀，設計一種新型VDB接收機，采用基于射頻捷變收發器的設計方法，利用單個芯片取代復雜的射頻通道電路，從而使整個VDB接收機僅需一塊電路板即可實現，達到簡化設計，減重瘦身的目的。

為實現上述目的本發明采用以下技術方案：

一種基于射頻捷變收發器AD9361的機載VDB接收機，包括天線S1、射頻預處理電路S2、AD9361電路S3、信號處理電路S4、串口驅動電路S5以及電源與時鐘電路S6；接收機工作時，首先將信號通道的工作波道匹配到用戶設定的波道，VDB接收機接收到外部控制設備通過數據總線發送過來的頻率控制命令后，經過串口驅動電路S5的電平轉換，進入信號處理電路S4進行解析處理，信號處理電路S4根據頻率控制命令將AD9361電路S3的工作頻率設置為既定的頻率；VDB接收機通過天線S1接收空間VDB信號后，先進入射頻預處理電路S2，進行帶通濾波、放大、差分轉換等處理，然后進入AD9361電路S3，AD9361電路S3對信號進行AD采樣后送入信號處理電路S4，信號處理電路S4對VDB信號進行D8PSK解調、譯碼處理后得到VDB報文的有效信息，然后將譯碼后的數據按照要求進行編碼后，通過串口驅動電路S5輸出，同時信號處理電路S4與AD9361電路S3聯合實現數字AGC控制；電源與時鐘電路S6為接收機各個電路提供電源與時鐘。

所述的射頻預處理電路S2包括帶通濾波器A1、低噪聲放大器A2以及巴倫電路A3，VDB空間信號由天線S1接收后，先進入帶通濾波器A1進行帶通濾波處理，帶通濾波器選擇通帶略寬于108.0～117.95MHz的VDB信號頻段范圍的帶通濾波器；然后進入低噪聲放大器A2，降低射頻通道的噪聲系數；最后進入巴倫電路A3，將輸入的單端信號轉換為差分信號后送入AD9361電路S3，至此射頻預處理完成。

所述的AD9361電路S3接收通道的工作參數，包括接收頻率、濾波器帶寬由信號處理電路S4根據用戶設定的頻率給出，AGC調整值由信號處理電路S4根據接收的信號強度給出。