基于单片机的机载电台控制器

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摘要:分析了某机载短波电台的控制接口需求,根据其控制接口特点,提出了利用单片机为核心设计该机载短波电台检测
0 j, K9 E0 R. G$ N控制器的研制方案,介绍了该检测控制器的硬件组成框图和软件程序流程;该控制器能够模拟某短波电台在机上的通电环
% @3 \2 N# Y( }0 z: ~4 o境,实现对某短波电台的功能控制,解决了该电台脱离飞机环境后的检测问题;具有操作简便、性价比高、应用广泛等特点。
关键词:电台;单片机;控制器;控制需求
1引言
7 K0 _7 O; L$ X" S- r4 B: E机载短波电台是一种远距离机载无线电通信设备,担负着
: Q# l7 R7 c4 k6 n1 A7 Y飞行员与外部的远距离通信任务,随着飞机作战半径的增大,短
波电台日益显示出其重要性，为保证机载短波电台处于良好的
工作状态，需要在地面对电台进行通电测试，而电台脱离了飞
" ^* T& @: ~8 G机,就失去了正常工作的电信号环境;因此,要在地面对机载电
/ V) O, D; T# j) g: r. Q) z台进行性能测试，就需要在地面模拟电台在飞机上的通电信号
环境,为其提供正常工作时的激励信号并为其响应信号提供相，
应的负载。根据某机载短波电台的外部接口需求,利用单片机为
核心模拟该电台的机上通电信号环境，构建该电台的检测控制
器,具有体积小功耗低、抗干扰能力强、性价比高等特点。
, E8 [. B  w" r8 X8 U. ]2电台外部接口需求分析
2.1输人激励信号
2.1.1工.作模式信号
6 [; B5 B' ~! P! m% Q工作模式信号包括上边带话、下边带话、上边带报、下边带
6 _, @7 B' B& X* `; N报、调幅话等离散信号,电台同时只能工作在某-工作模式下，
- }4 E6 e/ h) n8 e  t例如电台处于上边带话模式时，则上边带话控制信号为高电
位,其它工作模式控制信号均为低电位。
. q" p2 y! K* g$ ?% t* n' p2.1.2频段码控制信号
5 K+ Y9 ]! q- [  Z& r" q) o频段码信号包括2-~29999MHz、3~ 49999MHz 5- 69999MHz、
7~9.9999MHz.10~13.9999MHz.14~17.999MHz,18 ~24MHz等7
# H; t2 |0 v1 `! F& K  m路离散信号,当电台的工作频率在相应的频段内时,该频段码信号
为高电位,其它频段码信号均为低电位。
1 A2 d& u) n& }2.1.3频率码信号

频率码信号用于控制电台的工作频率,通过分析该电台在
接收和发射状态下信号的频率变化过程可知,控制电台的工作
! T( X+ i  ?& i频率，实际上就是控制电台内部的频率合成器，它是以
MC145146为核心构成的数字锁相式频率合成器, MC145146内
部集成了鉴相器、高位计数器N、低位计数器A参考分频器R
; @" P3 g) v0 c9 u4 y; Y8 Q5 j' y等部分;改变电台的工作频率实际上就是改变N、A、R的数值，
8 c# v& ?2 s4 ?, A0 ^% q其中,R是参考分频器的数值,为固定值;N、A则是随着电台工
1 I: k9 `) F6 _5 ?+ t% h/ L6 Q作频率的变化而变化。改变N、A、R的数值是通过数据线D0、
DI、D2、D3和地址线AO、A1、A2而实现的。
2.2输出响应信号
$ i2 z8 T1 x. G( q* l2.2.1低频信号
! {* j. N. H) ]3 q电台输出的低频信号实际上就是电台接收机输出的音频
' A9 W! Q  E* P5 |3 b+ }1 f信号,为使电台具有广泛的应用范围,装备多种类型的飞机,电
台输出的音频接口包括低阻和高阻两种类型,以匹配不同机型
上的耳机阻抗。为此,电台的检测控制器也要为电台的音频输
出信号提供高阻和低阻两种类型的负载。
2.2.2射频信号.
射频信号是音频信号在电台中的发射机中经过调制、放大
后输出到天线的信号,在飞机上要连接在天线上,在地面检测
) D6 P+ x% {/ Q. ~. Z$ F; i时,一般要经过衰减器衰减后,输人到无线电综合测试仪进行
测量,根据测量结果判断电台的发射机工作是否正常。
3检测控制器硬件设计
3.1硬件电路组成，
检测控制器不仅要模拟电台在飞机上的通电环境还要将
6 A0 H1 S% n/ V6 q% ]要测量的信号引出来;根据某短波电台的外部接口需求,利用
0 s2 @! x* f" Y$ a9 z, _单片机为核心为该短波电台设计的检测控制器硬件组成如图1
所示,主要由单片机系统、频率码形成电路、显示电路译码电
路缓冲电路.工作模式控制电路、负载电路等部分组成。



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机载短波电台是一种远距离机载无线电通信设备,担负着飞行员与外部的远距离通信任务