智能化机载语音信息系统的硬件电路设计和制作

论文摘要

某大型运输机其机载设备多数依赖进口,一旦发生故障就很难修复,直接影响飞行任务的完成。因此,要求机载电子设备具有自动化、现代化和高可靠性等特性。本课题的研究任务是将国外进口的某大型运输机机载语音设备进行国产智能化改进。整个论文都围绕智能化语音信息系统的硬件电路设计和制作展开的。根据系统的电路特点,从方便维修的角度出发,整个电路分为四部分:输入单元、控制单元、音频单元、输出单元。其中的输入单元使用光电耦合器来代替原系统的继电器完成触发信号的输入。利用光电耦合器有效地隔离了飞机其它部件对本系统的干扰,当有触发信号输入时,光电耦合器反应迅速,而且比继电器工作可靠,稳定性得到显著的提高。其控制单元利用了现代电子技术和电子器件,采用计算机控制技术和固态化语音存储技术对原系统进行国产化改进。应用语音芯片具有的内部寄存器可编辑功能,进行语音地址编辑。通过单片机对语音芯片的智能控制,语音播放能根据告警语音的重要程度自动完成播放,完全克服了原系统通过电动机卷带进行机械操作的弊端。在设计和制作过程中,主要解决了语音芯片和单片机之间串行口的连接问题。从根本上克服原系统机械走带、继电器控制所带来的相应缺陷,且主要技术指标和可靠性优于原系统。音频单元则根据电路的实际功率值选择了耐压、耐高温的功放器件,由于语音信号在录制过程中较纯净,而芯片的放音信号较弱,故选择了有源带通滤波器进行滤波。因飞机的特殊飞行环境,选用耐温范围宽的OPA541 集成功放,使电路的使用寿命得到延长,性能得到提高,音量能在很大的范围内变化。其输出单元为了保持与原来接口的兼容性,仅一部分采用了集成元件,而主要部分由继电器进行输出控制,使本智能语音系统能与原

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 飞机语音系统发展概况
• 1.3 研究目的与主要内容
• 第二章 原进口语音信息系统简介
• 2.1 原进口机载语音信息系统概述
• 2.2 原机载语音系统基本工作原理
• 2.3 原机载语音系统的主要技术缺陷
• 第三章 智能化语音信息系统硬件电路工作原理与总体设计
• 3.1 智能化语音信息系统研制的主要设计思想
• 3.2 智能化语音信息系统组成
• 3.3 智能化芯片式语音信息系统硬件电路设计
• 3.3.1 输入单元（信息选择组件）
• 3.3.2 控制单元（磁头转换器与磁带卷带机构）
• 3.3.3 音频单元
• 3.3.4 输出单元
• 3.3.5 电源电路及机架底板
• 第四章 电磁兼容性的设计
• 结束语
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢