无人机手遥控制器PCM解码装置设计与实现

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1、!"#$%&电子测量技术第３４卷第３期ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２００９年３月基于犇犛犘的无人机手遥控制器犘犆犕解码装置设计与实现宋辉袁冬莉（西北工业大学自动化学院西安７１０１２９）摘要：分析了ＰＣＭ与ＰＰＭ两种编码方式，比较了其应用于无人机飞行控制领域的优劣。针对ＦＵＴＡＢＡ６通道无人机手遥控制器，设计实现了基于ＴＭＳ３２０Ｃ２８１２ＤＳＰ芯片的ＰＣＭ波解码器，实现ＰＣＭ波的捕获和解码运算，通过ＲＳ２３２串口协议与上位计算机进行通信。上位机利用ＭＡＴＬＡＢ进行数据的处理。实验表明该解码器可以准确地将无人机遥控器发出的脉冲控制信号数字化解码，显示于上

2、位计算机。关键词：无人机手遥控制器；ＰＣＭ波解码器；ＰＣＭ编码方式；ＤＳＰ２８１２中图分类号：Ｖ２４９文献标识码：Ａ犇犲狊犻犵狀犪狀犱狉犲犪犾犻狕犪狋犻狅狀狅犳犘犆犕犱犲犮狅犱犲狉犲狇狌犻狆犿犲狀狋狅犳犝犃犞狉犲犿狅狋犲犮狅狀狋狉狅犾犾犲狉犫犪狊犲犱狅狀犇犛犘ＳｏｎｇＨｕｉＹｕａｎＤｏｎｇｌｉ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１０１２９）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＴｈｅｃｏｄｉｎｇｍｏｄｅｏｆＰＣＭａｎｄＰＰＭｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎｔｈｅＵＡＶｃｏｎｔｒｏｌｓｙ

3、ｓｔｅｍｗａｓｃｏｍｐａｒｅｄ．ＡｉｍｉｎｇａｔｔｈｅＰＣＭｓｉｇｎａｌｓｅｎｔｂｙ６ｃｈａｎｎｅｌｓｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＡＰＣＭｄｅｃｏｄｅｒｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｔｈｅＵＡＶｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｂａｓｅｄｏｎＴＭＳ３２０Ｃ２８１２ＤＳＰ．Ｂｙｔｈｉｓｄｅｃｏｄｅｒ，ｔｈｅＰＣＭｗａｖｅｗａｓｄｅｃｏｄｅｄａｎｄｃａｐｔｕｒｅｄ．ＴｈｒｏｕｇｈｔｈｅＲＳ２３２ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ｔｈｅＤＳＰｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅＰＣ．ＭＡＴＬＡＢｗａｓｕｓｅｄｏｎｔｈｅＰＣｔｏｐｒｏｃｅｓｓｄａｔａ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｅｃｏｄｅ

4、ｒｃａｎａｃｃｕｒａｔｅｌｙｄｅｃｏｄｅＵＡＶｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｐｕｌｓｅｓｉｇｎａｌｓ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｗａｓｓｈｏｗｅｄｏｎｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ＵＡＶｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ｔｈｅＰＣＭｄｅｃｏｄｅｒ；ｔｈｅＰＣＭｃｏｄｉｎｇｍｏｄｅ；ＤＳＰ２８１２目前，比例遥控设备中最常用的两种脉冲编码方式就０引言是ＰＰＭ和ＰＣＭ：ＰＰＭ接收解码电路都使用积分电路或通在无人机试飞阶段，需要多架次的地面手遥飞行试用的集成电路来实现，只要输入脉冲的上升沿达到一定的验。通过肉眼观察及机载传感器，获得飞机的各种飞行姿高度，都可以使其翻转。这样，一旦输入脉冲中含

5、有干扰态信号（系统响应），结合地面遥控信号（系统输入），就可脉冲，就会造成输出混乱。由于干扰脉冲的数量和位置是以获得较为精确的飞机数学模型并验证其控制率。目前，随机的，因此在接收机输出端产生的效果就是“抖舵”。对无人机手遥控制器已经开始从ＰＰＭ波控制向ＰＣＭ波控于窄小的干扰脉冲，一般的ＰＰＭ电路可以采用滤波的方制转变，因此，为保证无人机手遥飞行的安全并准确获得式消除，而对于较宽的干扰脉冲，滤波电路就无能为力了。手遥控制数据，有必要对无人机手遥控制器的ＰＣＭ波解尤其是在有同频干扰的情况下，无人机往往会完全失控。码进行研究，以获得更为精确的手遥控制信号。ＰＣＭ编解码则是用模／数（Ａ／Ｄ）和数字

6、编解码技术实［１３］现的。在编码电路中模／数转换部分将电位器产生的模１无人机手遥控制系统分析拟信息转换成一组数字脉冲信号。接收机解码电路中的无人机的遥控系统主要分为发射机和接收机。发射解码模块收到这种数字编码信号后，再经过解码操作，将机主要根据用户的操纵产生变化的数据，发射机对数据信数字信号解码出所需要的控制信号。由于在空中传播的息进行编码通过发射机高频电路发射，无人机的发射机一是数字信号，很容易在解码器中进行校验，从而判断数据般为４通道以上的遥控设备，可以同时对无人机进行４种是否有效。如果在传送过程中产生了干扰，解码模块可以不同动作（例如：油门、升降舵、方向舵、副翼。）的比例不更新该通

7、道的数据保持原状态，当下一次有效数据到达控制。时再更新输出数据，这样就消除了各种干扰造成误动作的·１０６·宋辉等：基于ＤＳＰ的无人机手遥控制器ＰＣＭ解码装置设计与实现第３期可能。ＰＣＭ编码的优点不仅在于其很强的抗干扰性，而且有３个捕获单元。捕获单元１，２和３，与事件管理器Ａ可以很方便的利用计算机编程，不增加或少增加成本，实（ＥＶＡ）相关，捕获单元４，５和６与事件管理器Ｂ（ＥＶＢ）现各种智能设计。ＥＶＢ相关。每个捕获单元都