机载综合化通信链路的设计与实现

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。机载综合化通信链路的设计与实现　　摘要：本文介绍传统通信链路综合化方案，在此基础上，设计一种新方案，并对该方案的架构、软件、工作流程等设计进行阐述，最后对链路进行测试验证。对比传统方案，新方案实现了进一步的小型化设计，尺寸更小，重量更轻，功耗更低，在目前平台对航电传感器要求愈加严格的背景下，本文可为后续通信链路综合化设计提供很好的参考价值。　　关键词：航空电子系统；航电传感器；

2、综合化；信号处理　　中图分类号：文献标识码：A文章编号：1007--0187-02　　1引言　　在现代化战争中，航空电子系统的性能在很大程度上决定了作战飞机的作战性能，随着现代战机作战任务的日益繁杂，作战环境的日益恶劣，需要加装的航电传感器种类也逐渐增加，这就导致机载航电系统的成本、体积、重量、功耗急剧增加，可靠性大幅下降[1]。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目

3、设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　综合化航电系统就是运用系统工程方法，以信息理论和先进的电子技术为基础，采用开放式架构，通过资源共用/复用设计、可扩展性设计，软硬件分离设计，来降低系统体积、重量、功耗和成本，提高系统基本可靠性和任务可靠性。放眼国外，美军F22、F35等战机已应用综合化技术设计其航电系统，F22的通信导航识别综合化系统就是通过开发系列的可更换模块家族，包括跨频段的变频模块、信号处理模块、计算机模块等构成整个电子系统，实现各项功能。

4、国内，基于综合化架构的航空电子系统研制也已开展多年，相关情况诸多文献均有记载[2]。　　本文即对机载通信链路的综合化方案进行了介绍，重点阐述了其工作原理、软件设计、工作流程、结果及验证等方面内容。　　2传统综合化方案　　传统综合化链路主要包括天线、射频处理、后端数字处理、系统综合处理四大组成部分。天线主要完成接收/辐射射频信号；射频处理主要完成天线适配、多通道接收射频预处理、射频信号的功率放大、射频交换以及射频信号与中频信号之间的频率变换、AD/DA数模转换；后端数字处理主要完成中频信号的交换以及信号的调制/解调、信号处理、数据处理；系统综合处理主要完

5、成系统综合控制管理、高速数字信号交换与路由、音频收发以及协议处理等功能。其原理如图1所示。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　当系统需要运行通信链路功能时，与此功能项有关的所有硬件模块资源在系统网络的支持下进行组合，构成从天线

6、、射频信道、数字信号处理到数据处理的完整硬件资源链路通道，同时通过加载运行通信软件，构成通信链路。比起过去联合式系统靠多部通信设备来构建通信链路的方案，综合化方案具有资源利用率高、小型集成化、系统灵活度高、任务可靠性高、接口标准、模块独立、架构开放、便于功能扩展和技术升级等优势。　　3新型通信链路综合化设计　　架构设计　　平台需要四条通信链路，且尺寸、重量限制严格，若考虑采用传统综合化方案，满足不了平台对航电传感器的尺寸、重量要求，因此必须设计新的架构以实现小型化设计。传统方案里射频交换网络、中频交换网络的引入是为了当硬件出现故障时，系统能够切换硬件资

7、源，以实现功能重构。本平台链路数并不多，可以通过加载切换软件来实现功能重构，硬件切换的必要性不大，因此新方案取掉交换网络设计。将原接收预处理部分电路和功放单元一起合并成天线接口单元，以进一步减少模块种类和尺寸开销。对变频模块做多通道集成设计，做成双收一发架构，这样还可以省去一个功放和一部天线。利用现在数字芯片强大的性能资源，可改进优化，实现一个信号处理通道同时处理两条链路功能，这样就减少了对信号处理模块资源的需求[3]。新方案的架构如图2所示。　　综上，在实现相同功能、性能的前提下，采取新方案后，硬件资源需求大幅下降，能满足平台对尺寸、重量的要求。　　

8、软件设计为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，