机载防撞系统主控编码模块的硬件设计与实现

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1、）１；啼為於巧１ＵＮｉＶＥＲＳＩ分ＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣｓｃＩ巨ＮＣ巨ＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩ硕ｉ学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ．Ｉ誦ｐ论文题目机载防撞系统主控编码模块的硬件设计与实现＾Ｉ学科专业控制理论与控制工程ｍ学号２０１２２１０７０４２９９作者姓：＝名遍华ｋ－胃胃胃胃胃胃胃胃ｆｃ指导教师林云松副嫌Ｗｉｒｉ■ｍＭＢＩｋｕ独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导

2、师指导下进行的研究王作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ，也不包含为，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同王作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：句娘年日期：日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复巧件和巧藍允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科

3、技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描，可Ｗ采用影印等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）＾之杉■：作者签名：刮魄卑导师签名味日期：ｗｒ年Ｊ月日分类号密级注1UDC学位论文机载防撞系统主控编码模块的硬件设计与实现（题名和副题名）刘银华（作者姓名）指导教师林云松副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业控制理论与控制工程提交论文日期2015年4月论文答辩日期2015年5月学位授予单位和日期电子科

4、技大学2015年6月答辩委员会主席谢永乐评阅人高博田雨注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THEDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFTHEMAJORCONTROLCODINGUNITFORTRAFFICCOLLISIONAVOIDANCESYSTEMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ControlTheoryandControlEngineeringAuthor:Y

5、inhuaLiuAdvisor:AssociateProfessorYunsongLinSchool:SchoolofAutomationEngineering摘要摘要随着民航事业的迅速发展，空中交通变得越来越繁忙，航路也随之变得拥挤。防止飞机之间的碰撞，保证飞机的安全飞行已变得越来越重要。然而仅仅依靠地面交通管制，还不足以完全保证飞机的安全飞行。为了使飞机之间能够更好的通信交流，航空领域致力多年开发了机载防撞系统，即TCAS系统，它能有效的降低碰撞的可能性，避免碰撞的发生。本文主要对机载防撞系统的主控编码

6、模块部分进行了研究与设计。该模块不仅能产生各模式的问询信号，还产生与其他各模块的控制信号。本文主要从硬件电路与内部逻辑设计两个方面着手。其中硬件电路是逻辑设计的平台。本文的系统使用FPGA作为控制中心。其中本文的设计重点是C模式问询信号和S模式问询信号的产生。因为飞机用于防撞算法的数据都是基本都是通过这两种问询方式获取的。硬件电路的设计包括FPGA配置下载电路，电源管理模块，时钟模块，双向总线缓冲电路等。在C模式的设计中，为了降低飞机收到的干扰应答信号，提高问询效率，采用了小声呼叫的询问方式。发射的C模式询

7、问信号，利用其问询脉冲信号与旁瓣抑制脉冲在时间上的可分离性，采取了将框架脉冲按需要分成两段的方式，以便有效的利用4波束的定向天线来形成和差波束。C模式问询信号主要通过ASK调制方式产生。S模式问询信号的调制方式包括ASK和DPSK两种，并在DPSK调制方式中加入了循环冗余校验码，大大提高了信号传输的可靠性与抗干扰能力。能够传输飞机的身份，地址，高度等各种信息。主控编码模块还设计了与其他模块的相互协调、控制，包括与前端装置的沟通与控制，与译码板的连接与控制等。本文最终实现了编码模块的各种功能，并且能满足各问询

8、时序要求。关键词：机载防撞系统主控编码硬件电路C模式问询S模式问询IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofcivilaviation,airtrafficisbecomingincreasinglybusy,andtheroutesarealsobecomingcrowded.Preventingcollisionbetweenaircraftsandensurethe