[实用新型]一种针对无线电高度表的高度仿真仪

说明书

本实用新型公开了一种针对无线电高度表的高度仿真仪，包括下变频器、模数转换器、基于FPGA的数字延时器、数模转换器和上变频器，所述下变频器的信号输出端通过模数转换器与基于FPGA的数字延时器的信号输入端连接，所述基于FPGA的数字延时器的信号输出端通过数模转换器与上变频器的信号输入端连接。本实用新型采用了基于FPGA实现的数字延时器来替代了传统设备中所采用的物理延迟线，不仅极大地降低成本、减小设备体积及减轻设备重量，而且由于本实用新型是基于FPGA来实现数字信号的延时处理，因此，延时的精准度更高。本实用新型作为一种针对无线电高度表的高度仿真仪可广泛适用于各种无线电高度模拟仿真系统中。

技术领域

本实用新型涉及信号仿真仪器，尤其涉及一种针对无线电高度表的高度仿真仪。

背景技术

技术词解释：

FPGA：Field－Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列。

LO：Local Oscillator，即本振。

下变频器：将射频信号与本振信号在混频器中混频，然后通过滤波器保留差频信号，从而实现射频信号下变频至中频或基带信号的器件。

上变频器：将基带信号和本振信号在混频器中混频，然后通过滤波器保留混频信号，从而实现中频或基带信号上变频至射频信号的器件。

模数转换器(ADC)：将模拟信号采样成数字信号的器件，按照设定的采样率对模拟信号进行采样，每个采样点转换成N位二进制数，而N由转换器的垂直分辨率决定，如12位模数转换器则转换成12位二进制数，16位模数转换器则转换成16位二进制数。

数模转换器(DAC)：将数字信号采样成模拟信号的器件，按照设定的更新率进行转换，每N个二进制数转换成一个模拟电压信号，而N由转换器的垂直分辨率决定，如12位数模转换器，其则是将每12个二进制数转换成一模拟电压；16位数模转换器，其则是将每16个二进制数转换成一模拟电压。

无线电高度表是现代飞机多种电子设备中的一种，用来测量飞机离开地面的实际高度，它是在进近和着陆过程中保证飞机安全的重要设备之一。目前，无线电高度表有调频等幅式(FMCW)、恒定差频调频等幅式、脉冲式(PULSE)和脉冲压缩式这4种方式来实现高度测量，但这4种方式的基本原理是一样的，均是利用无线电波从飞机到地面，再由地面返回飞机，以测量其经历的时间而实现高度测量的，具体如图1所示。由于无线电波的传播速度C是固定和已知的，因此无线电波经历的时间与被测高度H成正比，具体地，被测高度H的计算公式为：H＝C*t/2；其中，t表示为所需测量的时间间隔。

在无线电高度表的测试和故障检测过程中，需要高度仿真设备来模拟飞机的高度，通常所需模拟的高度范围为0～762m(民机)，或0～6000m(军机)，最高可达12000m。目前，仿真设备主要采用延迟线延时来实现高度的模拟，由于延迟线的延时是固定不变的，因此要实现全高度范围的模拟，必须采用多根不同规格的延迟线组合来实现，且延迟线组合通过射频开关实现，具体实现原理如图2所示。可见，现有的高度仿真设备的延迟线和开关数量非常多，这样则导致设备成本高、体积大、重量大、不易维护升级等问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种针对无线电高度表的高度仿真仪，可达到降低成本、减小设备体积及减轻设备重量的目的。

本实用新型所采用的技术方案是：一种针对无线电高度表的高度仿真仪，包括下变频器、模数转换器、基于FPGA的数字延时器、数模转换器和上变频器，所述下变频器的信号输出端通过模数转换器与基于FPGA的数字延时器的信号输入端连接，所述基于FPGA的数字延时器的信号输出端通过数模转换器与上变频器的信号输入端连接。

进一步，所述基于FPGA的数字延时器采用移位寄存器来实现。