LDB—102 DME接收機譯碼的處理以及譯碼中問題的探討

林超越

摘 要：澳大利亞INDRA公司生產的測距儀設備（LDB-102 DME）在中南地區的機場及空管導航臺站都有著廣泛的使用，因此對于該設備的信號處理進行研究和探討有助于設備維護人員深入掌握設備原理，在故障發生時可以更快的判斷故障原因并及時處理。本文主要分析LDB-102 DME設備的接收機視頻板，希望通過介紹該板的系統的譯碼處理過程，理清信號的處理流程，同時模擬一些不正常詢問，進而分析系統譯碼存在的問題，為日后設備維護人員及廠家技術人員提供技術上的分析。

關鍵詞：LDB-102 DME 接收機視頻板 脈沖寬度及脈沖間隔 譯碼處理

中圖分類號：F326 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）03（a）-0000-00

LDB-102 DME是澳大利亞INDRA公司生產的，其中接收機視頻板負責接收外界無線電信號（飛機距離詢問信號），其中接收機主板負責對接收的信號進行譯碼，要求脈沖對的脈沖寬度為3.5us ，脈沖間隔為12us（此基礎上±1.5 us都會處理）才認為是飛機的有效詢問，才會對飛機詢問進行應答，但在我們平時設備測試，進行±2us抑制測試時，往往沒有成功，本文介紹LDB-102 DME系統的譯碼處理，并模擬一些不正常的詢問，分析系統譯碼時存在的問題。

1 系統接收機譯碼的處理

1.1 通道選擇

接收機視頻板負責接收外界無線電信號（飛機距離詢問信號），其中接收機主板負責對接收的信號進行譯碼，要求脈沖對的脈沖寬度為3.5us ，脈沖間隔為12us才認為是飛機的有效詢問，才會對飛機詢問進行應答，我們研究的電路圖：

接收機視頻主板對接收的飛機以及外界詢問信號進行檢波，檢波信號經過混頻經過對數放大器，因為對數放大器具有較寬的動態性，因此帶寬比較大，無法區別鄰近通道信號和寄生干擾信號，因此另一路信號送到下級混頻器以及窄帶諧振電路，這個窄帶信號被檢波，并用來作為一個通道視頻選通脈沖。上圖中的D50是三八譯碼器，6端是使能端低電平有效，常接地，一直有效，A0、A1、A2、的輸入決定了哪路輸出，當右側的對數視頻信號從4腳輸入，只有當通道視頻9腳的 A2信號有效的時候才選通4腳輸入（此時是0100），然后從2腳Z輸出，上面電路我們看到了系統是如何抑制鄰近通道噪聲和寄生信號的。

1.2 半幅度檢測以及時間檢測電路

下面信號進入了半幅度和時間檢測器，因此我們要討論半幅度和時間監測器電路

圖2信號分兩部分，一部分是對數視頻經過XT13輸入N5的4腳，此信號就是未經處理的詢問信號，另一部分是對數視頻向上經過N6、D38、到達N5的5腳，此路信號經過了疊加1.5V的直流偏置，經過大約2.5us 的時間延到達N5，兩部分信號在N5比較器中比較，當4腳比5腳電壓高時，則輸出高電平，反之亦然。這樣在N5的12腳便輸出如圖中右上角的波形。

1.3 脈沖間隔的譯碼

圖3就是對脈沖間隔的譯碼，也是譯碼的核心部分，當信號由1輸入D26分為兩路，一路信號2即D26的正向輸出端輸入到3部分的移位寄存器，在此部分可以設置信號的時間延遲，例如當是X模式時，延時為12us，當信號4時間經過時間延遲和信號反向后輸入D20的5腳，信號5即D26反向端經過D41反向后輸入D20的 復位端3腳，3腳是低電平有效，如果輸入的是低電平則復位，6腳輸出是零，只有當3腳為高電平時，才使6腳輸出5的反向信號，當第一個脈沖經過12us延遲到達D20的5腳，如果此時經過D26的詢問信號的第2個脈沖經過反向到達D20的3腳，那么D20的6腳則輸出5腳信號的反向信號，即雙脈沖譯碼信號，意味著詢問信號的兩個脈沖間隔為12us，為有效詢問。反之如果雙脈沖時間隔間有差別的話D20的6腳一直被3腳置為零電平，則無輸出。

2 特定情況下的，接收機譯碼處理的問題

但是當詢問脈沖信號寬度足夠寬，且短距回波抑制打開情況會有什么不一樣呢？

當我們輸入單脈沖寬度為500us，脈沖重復周期為1KHz時：

在信號1中，是我們信號產生器產生的波形，單脈沖調制， 脈沖寬度為500us，脈沖重復周期為1KHz，信號經過中頻放大器后到達接收機視頻主板，信號2即為檢波后的單脈沖，在信號2中我們要注意，因為輸入信號周期足夠大，遠超系統各種回波和系統延時，因此延時只在單脈沖的一個脈沖寬度內很短的時間有效，在右下角圖信號3中我們看到脈沖在10us后一個抑制脈沖，持續時間為2.5us，這個是短距回波抑制造成的，信號4經過半幅度檢測，在比較器N5中進行處理，因為N5的4腳電壓比5腳高就輸出高電平，否則反之，因此在N5的12腳有信號5輸出。在信號5中我們明顯得到了一個脈沖間隔約為12.5us的脈沖對，當然這個脈沖隊在后續圖3中進行處理，被認為是有效詢問，會產生雙脈沖譯碼輸出。

那么我們就要分析了為什么會產生這個12.5us的脈沖對，通過圖形比較和理論分析，我們得出就是因為打開了短距回波抑制，因為短距回波是接收到信號后延時10us啟動的，持續的時間為2.5us，在圖4信號4中，我們很容易發現短距回波抑制造成黃色和綠色波形在10us后有一個下陷，2.5us后再上升，就造成了在10+2.5us后黃色波形幅度高于綠色波形，此時就要輸出高電平脈沖，如圖4中信號5的部分，產生了脈沖間隔約為12.5us的有效的詢問脈沖。

3 結束語

通過以上分析我們看到此種情況不是正確的飛機詢問，但是接收機一樣進行了有效應答，因此是一個誤應答，會對發射機接收能力有影響。還有如果系統開啟了短距回波抑制的情況下，系統測試時，詢問脈沖脈沖間隔-2 us抑制測試時，系統沒有抑制該詢問脈沖，系統應答效率超過了90%，也是此種情況， 因此我們希望廠家能對此問題進行研究和改進。

參考文獻

[1] LDB-102 Technical Manual. INDRA

[2] 倪育德. 導航原理與系統. 清華大學出版社

[3] 朱定華. 數字電路與邏輯設計. 清華大學出版社