無線電羅盤測試系統(tǒng)以及方法
【專利摘要】一種無線電羅盤測試系統(tǒng)以及方法。方法包括：分別實時采集無線電羅盤設(shè)備輸出的正弦參考信號、余弦參考信號，將各實時采集獲得的所述正弦參考信號與方位角正弦信號相乘，得到第一移頻信號，將各實時采集獲得的余弦參考信號與方位角余弦信號相乘，得到第二移頻信號，方位角正弦信號、方位角余弦信號分別根據(jù)預(yù)設(shè)的方位角生成獲得；疊加第一移頻信號、第二移頻信號，得到基帶信號，對基帶信號進行上變頻調(diào)制，得到測試信號；數(shù)模轉(zhuǎn)換測試信號，得到測試模擬信號，向無線電羅盤的無線電輸入接口輸出測試模擬信號，以供無線電羅盤根據(jù)測試模擬信號進行方位角指示。應(yīng)用該技術(shù)方案有利于降低設(shè)備的成本，使測試更加便利，有利于提高測試的精確度。
【專利說明】無線電羅盤測試系統(tǒng)以及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測試領(lǐng)域，尤其涉及一種無線電羅盤測試系統(tǒng)以及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]航空無線電羅盤是用于指示飛機、直升機等航空器飛行方向或方位的儀表，叫做航空無線電羅盤。
[0003]無線電羅盤是目前常用的一種航空無線電羅盤，無線電羅盤根據(jù)無線電定向原理來指示飛機與某個地面導(dǎo)航臺的方位。
[0004]人們通過無線電羅盤能準確地反映出航空器的方位，對于正確操縱飛機，順利完成飛行任務(wù)，避免迷航，保證飛行安全，有著重要的意義；特別是在復(fù)雜氣象或夜間飛行時，尤為重要。可見航空無線電羅盤對方位的準確指示對航空的安全非常重要，故無線電羅盤的測試對航空的安全非常重要。
[0005]目前的無線電羅盤測試需要用到幾臺臺式儀器同時工作，其中包括射頻信號源、任意波形發(fā)生器、音頻信號源等臺式儀器。由射頻信號源將帶有預(yù)定方位的信號發(fā)送至航空器上的組合型天線，由航空器上的組合型天線對信號進行處理后輸入至無線電羅盤，無線電羅盤根據(jù)接收到的信號進行相應(yīng)的指示，人們可以根據(jù)此時無線電羅盤的指示方位是否與測試預(yù)設(shè)的方位信息一致，從而判定當(dāng)前無線電羅盤的精確度。
[0006]但是，本發(fā)明人在進行本發(fā)明的研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點:
[0007]采用目前測試方法，需要依賴航空器上無線電羅盤外部的、設(shè)置在航空器上的組合型天線進行，對無線電羅盤的測試容易受到天線性能的影響，可能由于天線故障而影響測試。且采用目前測試方法的測試設(shè)備體積大，且一經(jīng)定型后硬件和軟件即已固化，不便于攜帶和操控，成本高、不便于升級且出現(xiàn)故障后維修時間長。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明實施例目的之一在于提供一種無線電羅盤測試系統(tǒng)以及方法，應(yīng)用該技術(shù)方案有利于降低設(shè)備的成本，使測試更加便利，有利于提高測試的精確度。
[0009]第一發(fā)面，本發(fā)明實施例提供的一種無線電羅盤的測試方法，包括:
[0010]分別實時采集無線電羅盤設(shè)備輸出的正弦參考信號、余弦參考信號，
[0011]將各實時采集獲得的所述正弦參考信號分別與方位角正弦信號相乘，得到第一移頻信號，將各實時采集獲得的所述余弦參考信號分別與方位角余弦信號相乘，得到第二移頻信號，所述方位角正弦信號、方位角余弦信號分別根據(jù)預(yù)設(shè)的方位角生成獲得；
[0012]疊加所述第一移頻信號、第二移頻信號，得到基帶信號，
[0013]對所述基帶信號進行上變頻調(diào)制，得到測試信號；
[0014]數(shù)模轉(zhuǎn)換所述測試信號，得到測試模擬信號，向所述無線電羅盤的無線電輸入接口輸出所述測試模擬信號，以供所述無線電羅盤根據(jù)所述測試模擬信號進行方位角指示，以判斷所述無線電羅盤指示的方位角是否與預(yù)設(shè)的所述方位角相一致。
[0015]結(jié)合第一方面，在第一種實現(xiàn)方式下，對所述基帶信號進行上變頻調(diào)制，得到測試信號，包括:
[0016]根據(jù)預(yù)設(shè)的地面電臺載波信號頻率，生成一余弦載波信號，
[0017]使所述余弦載波信號與所述基帶信號相乘，得到調(diào)制信號，
[0018]將所述余弦載波信號與設(shè)定的幅度參數(shù)相乘進行調(diào)幅，得到調(diào)幅后的余弦載波信號;
[0019]疊加調(diào)幅后的所述余弦載波信號以及所述調(diào)制信號，即得所述測試信號。
[0020]結(jié)合第一方面，在第一種實現(xiàn)方式下，直接數(shù)字頻率合成單元根據(jù)所述地面電臺載波信號頻率，生成所述余弦載波信號，將所述余弦載波信號輸入至上變頻單元；
[0021]所述上變頻單元使所述余弦載波信號與所述基帶信號相乘，得到調(diào)制信號，
[0022]調(diào)幅單元將所述余弦載波信號與設(shè)定的幅度參數(shù)相乘進行調(diào)幅，得到調(diào)幅后的余弦載波信號；
[0023]疊加單元疊加調(diào)幅后的所述余弦載波信號以及所述調(diào)制信號，得到所述測試信號。
[0024]第二發(fā)面，本發(fā)明實施例提供一種無線電羅盤測試系統(tǒng)，包括:
[0025]第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接口，用于實時采集無線電羅盤設(shè)備輸出的正弦參考信號，
[0026]第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接口，用于實時采集無線電羅盤設(shè)備輸出的余弦參考信號，
[0027]第一乘法單元，用于將各實時采集獲得的所述正弦參考信號與方位角正弦信號相乘，得到第一移頻信號，所述方位角正弦信號根據(jù)預(yù)設(shè)的方位角生成獲得；
[0028]第二乘法單元，用于將各實時采集獲得的所述余弦參考信號與所述方位角余弦信號相乘，得到第二移頻信號，所述方位角余弦信號根據(jù)所述方位角生成獲得；
[0029]第一疊加單元，用于疊加所述第一移頻信號、第二移頻信號，得到基帶信號；
[0030]上變頻調(diào)制單元，用于對所述基帶信號進行上變頻調(diào)制，得到測試信號，
[0031]數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出接口，用于數(shù)模轉(zhuǎn)換所述測試信號得到測試模擬信號，向所述無線電羅盤的無線電輸入接口輸出所述測試模擬信號，以供無線電羅盤根據(jù)所述測試模擬信號進行方位角指示，以判斷所述無線電羅盤指示的方位是否與預(yù)設(shè)的所述方位角相一致。
[0032]結(jié)合第二方面，在第一種實現(xiàn)方式下，所述上變頻調(diào)制單元包括:
[0033]直接數(shù)字頻率合成單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的地面電臺載波信號頻率，生成一余弦載波信號，
[0034]上變頻單元，用于使所述余弦載波信號與所述基帶信號相乘，得到調(diào)制信號；
[0035]調(diào)幅單元，用于將所述余弦載波信號與設(shè)定的幅度參數(shù)相乘進行調(diào)幅，得到調(diào)幅后的余弦載波信號；
[0036]第二疊加單元，用于疊加調(diào)幅后的所述余弦載波信號以及所述調(diào)制信號，得到所述測試信號。
[0037]由上可見，應(yīng)用本發(fā)明實施例技術(shù)方案，由于本實施例在對無線電羅盤進行測試時，具體是根據(jù)實時采集被測試無線電羅盤發(fā)出的參考信號獲得的數(shù)字化的正弦參考信號、余弦參考信號，將實時采集獲得的正弦參考信號、余弦參考信號輸入至測試系統(tǒng)，測試系統(tǒng)對各實時采集獲得的正弦參考信號、余弦參考信號進行實時的數(shù)字信號處理，得到數(shù)字化的測試數(shù)字信號，數(shù)模轉(zhuǎn)換接口對該測試數(shù)字信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸入至被測試的無線電羅盤的無線信號輸入端，以供無線電羅盤根據(jù)收到的無線電信號而指示，測試人員根據(jù)無線電羅盤的指示與預(yù)設(shè)方位角的一致性而確定該被測試無線電羅盤的精確度，實現(xiàn)對無線電羅盤的測試。
[0038]在本實施例中，由于測試信號根據(jù)實時采集被測試無線電羅盤發(fā)出的參考信號獲得的數(shù)字化的正弦參考信號、余弦參考信號獲得，其完全跟隨了無線電羅盤發(fā)出的射頻信號的變化，即使無線電羅盤在工作工程中發(fā)生了延遲或者抖動，采用本實施例技術(shù)方案測試方法仍然能夠完全跟隨無線電羅盤的延遲以及抖動，使對無線電羅盤的測試的精度更高，更符合實際情況。
[0039]其相對于以下技術(shù)方案:根據(jù)無線電羅盤發(fā)送的正弦射頻信號、余弦射頻信號的頻率，另外生成一頻率與正弦射頻信號、余弦射頻信號的頻率相等的數(shù)字信號來模擬羅盤發(fā)送的正弦射頻信號、余弦射頻信號，再根據(jù)該數(shù)字信號進行相應(yīng)的數(shù)字化運算得到測試信號，采用該技術(shù)方案至少存在以下的不足:當(dāng)羅盤由于其設(shè)定或者偶發(fā)性地發(fā)生延遲或者倒相時，采用該技術(shù)方案無法跟蹤該延遲以及倒相的情況，此時會出現(xiàn)測試不準確。而采用本實施例技術(shù)方案能避免上述的問題，且測試系統(tǒng)設(shè)置方便簡單易于實現(xiàn)。
[0040]另外，采用本實施例測試方案得到的測試信號為直接輸入至無線電羅盤的無線電輸入接口的信號，在測試時，無需額外連接航空器的組合型天線即可對無線電羅盤進行測試，測試線路連接更加簡便，測試儀器更少，使測試更加方便，且測試不受天線性能影響，對無線電羅盤的測試更加精確。
[0041]作為本實施例的示意，在本實施例中可以在一元件可編程邏輯閘陣列FieldProgrammable Gate Array,簡稱FPGA)上實現(xiàn)本實施例，F(xiàn)PGA的第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接口、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接口，分別采集被測試無線電羅盤發(fā)出的正弦參考信號、余弦參考信號，獲得數(shù)字的正弦參考信號、余弦參考信號，在FPGA內(nèi)燒入預(yù)設(shè)好的程序代碼，使FPGA按照預(yù)設(shè)的程序執(zhí)行對正弦參考信號、余弦參考信號的數(shù)字信號處理，在處理后由FPGA的數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出接口對測試數(shù)字信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸入至被測試無線電羅盤的無線電信號輸入接口，即可進行測試。其相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本實施例方案的實施更有利于測試設(shè)備小型化以及測試設(shè)備可移植性更強，維護更加簡便，降低了測試設(shè)備的硬件成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1為本實施例1提供的無線電羅盤的測試方法流程示意圖；
[0043]圖2為本實施例1提供的無線電羅盤測試中信號處理以及信號流向示意圖；
[0044]圖3為本實施例2提供的無線電羅盤測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0045]下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0046]實施例1:
[0047]圖1為本實施例提供的無線電羅盤的測試方法流程示意圖，圖2為本實施例提供的無線電羅盤測試中信號處理以及信號流向示意圖。
[0048]參見圖1、2所示，本實施的無線電羅盤的測試方法主要包括以下步驟:
[0049]SlOl:分別實時采集無線電羅盤設(shè)備輸出的正弦參考信號、余弦參考信號。
[0050]本實施例采用信號采集器實時采集無線電羅盤輸出的射頻正弦信號、射頻余弦信號從而得到采集獲得的各數(shù)字信號，將各采集獲得的信號分別記為正弦參考信號Asinco^t、余弦參考信號Acosco^t，其中A為當(dāng)前采集信號的振幅，Coni為當(dāng)前正弦參考信號、余弦參考信號的角頻率。
[0051]采集獲得的各正弦參考信號Asincomt、余弦參考信號Acoscomt與當(dāng)前無線電羅盤輸出的信號完全同步。
[0052]本實施例對各采集獲得的正弦參考信號、余弦參考信號進行處理，以進行無線電羅盤測試。
[0053]S102:將采集獲得的正弦參考信號、余弦參考信號實時輸入至本測試系統(tǒng)，進行以下處理:將正弦參考信號、余弦參考信號分別與方位角正弦信號、方位角余弦信號相乘，分別得到第一移頻信號、第二移頻信號，疊加第一移頻信號、第二移頻信號，得到基帶信號。
[0054]實時將步驟SlOl中采集獲得的正弦參考信號Asincomt、余弦參考信號Acoscomt輸入至測試系統(tǒng)，由測試系統(tǒng)能對輸入的正弦參考信號Asin comt、余弦參考信號ACOScomt分別進行以下實時處理:
[0055]將正弦參考信號Asincomt與方位角正弦信號(ESsinQ)相乘,得到第一移頻信號，記為VI，有:
[0056]V1 = Asin Θ s inωηι?, (I)
[0057]將余弦參考信號Acos comt與方位角余弦信號cos Θ相乘，得到第二移頻信號，記為V2，有:
[0058]V2 = Acos Θ coscomt, (2)
[0059]在上述(I)、(2)中Θ為預(yù)設(shè)的方位角，用于模擬航空器當(dāng)前與地面電臺的相對方位角。在本實施例中根據(jù)預(yù)設(shè)的方位角Θ，得到方位角正弦信號sin0、方位角余弦信號
COS Θ 0
[0060]疊加第一移頻信號V1、第二移頻信號V2，得到基帶信號，記為V3，有:

【權(quán)利要求】
1.一種無線電羅盤的測試方法，其特征是，包括: 分別實時采集無線電羅盤設(shè)備輸出的正弦參考信號、余弦參考信號， 將各實時采集獲得的所述正弦參考信號分別與方位角正弦信號相乘，得到第一移頻信號，將各實時采集獲得的所述余弦參考信號分別與方位角余弦信號相乘，得到第二移頻信號，所述方位角正弦信號、方位角余弦信號分別根據(jù)預(yù)設(shè)的方位角生成獲得； 疊加所述第一移頻信號、第二移頻信號，得到基帶信號， 對所述基帶信號進行上變頻調(diào)制，得到測試信號； 數(shù)模轉(zhuǎn)換所述測試信號，得到測試模擬信號，向所述無線電羅盤的無線電輸入接口輸出所述測試模擬信號，以供所述無線電羅盤根據(jù)所述測試模擬信號進行方位角指示，以判斷所述無線電羅盤指示的方位角是否與預(yù)設(shè)的所述方位角相一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電羅盤的測試方法，其特征是， 對所述基帶信號進行上變頻調(diào)制，得到測試信號，包括: 根據(jù)預(yù)設(shè)的地面電臺載波信號頻率，生成一余弦載波信號， 使所述余弦載波信號與所述基帶信號相乘，得到調(diào)制信號， 將所述余弦載波信號與設(shè)定的幅度參數(shù)相乘進行調(diào)幅，得到調(diào)幅后的余弦載波信號； 疊加調(diào)幅后的所述余弦載波信號以及所述調(diào)制信號，即得所述測試信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線電羅盤的測試方法，其特征是， 直接數(shù)字頻率合成單元根據(jù)所述地面電臺載波信號頻率，生成所述余弦載波信號，將所述余弦載波信號輸入至上變頻單元； 所述上變頻單元使所述余弦載波信號與所述基帶信號相乘，得到調(diào)制信號， 調(diào)幅單元將所述余弦載波信號與設(shè)定的幅度參數(shù)相乘進行調(diào)幅，得到調(diào)幅后的余弦載波信號； 疊加單元疊加調(diào)幅后的所述余弦載波信號以及所述調(diào)制信號，得到所述測試信號。
4.一種無線電羅盤測試系統(tǒng)，其特征是，包括: 第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接口，用于實時采集無線電羅盤設(shè)備輸出的正弦參考信號， 第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接口，用于實時采集無線電羅盤設(shè)備輸出的余弦參考信號， 第一乘法單元，用于將各實時采集獲得的所述正弦參考信號與方位角正弦信號相乘，得到第一移頻信號，所述方位角正弦信號根據(jù)預(yù)設(shè)的方位角生成獲得； 第二乘法單元，用于將各實時采集獲得的所述余弦參考信號與所述方位角余弦信號相乘，得到第二移頻信號，所述方位角余弦信號根據(jù)所述方位角生成獲得； 第一疊加單元，用于疊加所述第一移頻信號、第二移頻信號，得到基帶信號； 上變頻調(diào)制單元，用于對所述基帶信號進行上變頻調(diào)制，得到測試信號， 數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出接口，用于數(shù)模轉(zhuǎn)換所述測試信號得到測試模擬信號，向所述無線電羅盤的無線電輸入接口輸出所述測試模擬信號，以供無線電羅盤根據(jù)所述測試模擬信號進行方位角指示，以判斷所述無線電羅盤指示的方位是否與預(yù)設(shè)的所述方位角相一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線電羅盤測試系統(tǒng)，其特征是， 所述上變頻調(diào)制單元包括: 直接數(shù)字頻率合成單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的地面電臺載波信號頻率，生成一余弦載波信號， 上變頻單元，用于使所述余弦載波信號與所述基帶信號相乘，得到調(diào)制信號； 調(diào)幅單元，用于將所述余弦載波信號與設(shè)定的幅度參數(shù)相乘進行調(diào)幅，得到調(diào)幅后的余弦載波信號； 第二疊加單元，用于疊加調(diào)幅后的所述余弦載波信號以及所述調(diào)制信號，得到所述測試信號。
【文檔編號】G01C17/38GK104132656SQ201410398327
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】王海山, 陳洪雨, 陳波 申請人:廣州航新航空科技股份有限公司