專利名稱：基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航空通信領(lǐng)域，具體是指基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的航空遙測系統(tǒng)采用高增益自動跟蹤拋物面天線和一個數(shù)字/模擬接收來實現(xiàn)，在實際應(yīng)用中它存在以下問題和缺陷1由高增益自動跟蹤拋物面天線造成的系統(tǒng)成本高，不易維護(hù)；2跟蹤天線在目標(biāo)運(yùn)動速度過快時容易造成丟失目標(biāo)；3難于將擴(kuò)頻技術(shù)應(yīng)用到遙測系統(tǒng)中造成系統(tǒng)的抗干擾能力較差；4采用單載波技術(shù)，對于寬帶遙測數(shù)據(jù)的傳輸容易受到多普勒效應(yīng)帶來的頻率彌散性和多路徑傳輸帶來的碼間干擾的影響；5接收機(jī)采用數(shù)字、模擬電平信號，需要額外的前端服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理后，遙測數(shù)據(jù)才能進(jìn)入地面數(shù)據(jù)中心的以太網(wǎng)中；6僅能實現(xiàn)點到點的遙測，不能實現(xiàn)多目標(biāo)同時遙測的應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，降低接收天線的重量，并使其具備一定的抗振動能力，便于運(yùn)輸或移動，使系統(tǒng)具備對同時對多個遙測目標(biāo)的跟蹤能力；使系統(tǒng)具備更低的實現(xiàn)成本。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)
基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)，包括機(jī)載部分和地面部分，其特征在于所述機(jī)載部分包括采集飛機(jī)系統(tǒng)參數(shù)的遙測發(fā)射機(jī)，遙測發(fā)射機(jī)將采集到的遙測數(shù)據(jù)傳輸至與其連接的上變頻器，上變頻器對接收的信號進(jìn)行上變頻后傳輸至與上變頻器連接的功率放大器， 功率放大器對接收到的信號進(jìn)行功率放大后傳輸至與功率放大器連接的發(fā)射天線，發(fā)射天線將接收到的信號轉(zhuǎn)換為電磁波信號并向外發(fā)送；地面部分包括接收電磁波信號的天線矩陣，天線矩陣將接收到的電磁波信號轉(zhuǎn)換為高頻電流信號并將該高頻電流信號傳輸至與天線矩陣連接的接收機(jī)室外單元，接收機(jī)室外單元對接收到的高頻電流信號進(jìn)行處理后傳輸至與接收機(jī)室外單元連接的接收機(jī)室內(nèi)單元，接收機(jī)室內(nèi)單元將接收到的信號進(jìn)行處理將其還原為遙測數(shù)據(jù)，并通過以太網(wǎng)傳輸至終端設(shè)備。通過在地面建立全向天線構(gòu)成的接收矩陣、接收矩陣與接收機(jī)室外單元連接、接收機(jī)室外單元的接收單元與接收機(jī)室內(nèi)單元連接的方式，代替了高增益自動跟蹤拋物面天線接收的方式，有效減少了接收天線的重量，同時接收矩陣可接收覆蓋空域內(nèi)多個不同源的發(fā)射信號，通過頻分或碼分方式，實現(xiàn)了同時接收多個遙測參數(shù)的目的。所述的遙測發(fā)射機(jī)包括數(shù)據(jù)預(yù)處理器，數(shù)據(jù)預(yù)處理器將采集到的遙測信號進(jìn)行發(fā)射前的預(yù)處理并將處理后的信號傳輸至與數(shù)據(jù)預(yù)處理器連接的數(shù)據(jù)切片器，數(shù)據(jù)切片器將接收到的信號切片成η個信號，η > 2且為自然數(shù)，并通過η個通道傳輸至頻率合成器，頻率合成器將η個通道的信號進(jìn)行頻率合成后傳輸至與頻率合成器連接的上變頻器。進(jìn)一步的講，通過將遙測數(shù)據(jù)在鏈路層分解為多個信號，并將多個信號分別處理的方式，保證了每個獨(dú)立信號的處理均符合接收的要求。所述每個通道均包括依次連接的糾錯編碼器、擴(kuò)頻編碼器、調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字上變頻器、消峰因子衰減器，所述糾錯編碼器與數(shù)據(jù)切片器連接并接收其中的一路信號，將該信號經(jīng)過糾錯處理后傳輸至擴(kuò)頻編碼器進(jìn)行擴(kuò)頻處理，擴(kuò)頻處理后的信號傳輸至調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行處理，調(diào)制解調(diào)器處理后的信號傳輸至數(shù)字上變頻器進(jìn)行變頻處理，經(jīng)數(shù)字上變頻器處理的信號傳輸至消峰因子衰減器進(jìn)行處理，消峰因子衰減器處理后的信號傳輸至與消峰因子衰減器連接的頻率合成器。通過一系列的數(shù)據(jù)處理，保證每個獨(dú)立的信號均能夠被接收、其參數(shù)信號的可還原性。所述的天線矩陣由η個全向天線構(gòu)成，接收機(jī)室外單元包括η個相互獨(dú)立的接收單元，所述全向天線與接收單元一一對應(yīng)，每個接收單元包括一個帶通濾波器、以及與帶通濾波器連接的低噪聲放大器。所述的接收機(jī)室內(nèi)單元包括m個相互獨(dú)立的接收處理單元，m 且為自然數(shù)，每個接收處理單元包括一個下變頻器、與下變頻器連接的η個信號處理通道，每個下變頻器均與接收機(jī)室外單元的η個接收單元連接，m個下變頻器將接收機(jī)室外單元的η個信號變頻為m組信號，每組信號包括η個信號；每個信號分別傳輸至相互獨(dú)立的信號處理通道，每個信號處理通道包括依次連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字下變頻DDC、調(diào)制解調(diào)器、糾錯譯碼器，在調(diào)制解調(diào)器上連接有PN碼捕獲器，PN碼捕獲器上連接有PN碼跟蹤環(huán)，PN碼跟蹤環(huán)與調(diào)制解調(diào)器連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器與下變頻器連接，糾錯譯碼器的輸出信號通過輸出接口傳輸至與輸出接口連接的數(shù)字信號處理板，數(shù)字信號處理板通過以太網(wǎng)與終端設(shè)備連接?；诮邮諜C(jī)陣列的航空遙測方法，包括以下步驟
(A)在飛機(jī)上安裝遙測發(fā)射機(jī)，遙測發(fā)射機(jī)將采集到的遙測數(shù)據(jù)通過上變頻器調(diào)制到射頻載波之上并傳輸至功率放大器進(jìn)行功率放大，放大后的信號通過發(fā)射天線轉(zhuǎn)換為電磁波信號并向外發(fā)送；
(B)在地面建立全向天線接收矩陣，將每個全向天線接收到的信號通過一個接收機(jī)室外單元的接收單元進(jìn)行濾波和低噪聲放大處理，并同時進(jìn)行自動增益控制；
(C)建立接收機(jī)陣列室內(nèi)單元，接收機(jī)陣列室內(nèi)單元包括相互獨(dú)立的接收處理單元，每個接收處理單元與接收機(jī)室外單元的所有接收單元連接，接收處理單元將接收到的信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后得到基帶信號；
(D)將基帶信號通過鏈路層協(xié)議處理模塊恢復(fù)成鏈路層協(xié)議包；
(E)鏈路層協(xié)議包，進(jìn)入數(shù)據(jù)融合模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，恢復(fù)成傳輸層協(xié)議包，經(jīng)傳輸層協(xié)議處理模塊獲得的遙測數(shù)據(jù)，通過一個CPU處理模塊進(jìn)行以太網(wǎng)UDP打包后輸出至終端設(shè)備。進(jìn)一步講，所述的步驟(A)包括以下步驟 (Al)采集遙測數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理；
(A2)將預(yù)處理后的遙測數(shù)據(jù)切換為η個信號，η ^ 2且為自然數(shù)，η個信號在η個通道內(nèi)分別依次進(jìn)行如下處理
(Α21)將切片后的單個信號首先進(jìn)行糾錯編碼處理； (Α22)其次對糾錯后的信號進(jìn)行擴(kuò)頻編碼；(A23)再將擴(kuò)頻后的信號進(jìn)行調(diào)制解調(diào)處理；
(A24)對調(diào)制解調(diào)后信號進(jìn)行數(shù)字上變頻變化為高頻數(shù)字信號；
(A25)最后對高頻數(shù)字信號進(jìn)行消峰衰減處理；
(A3)經(jīng)過消峰衰減處理的η個信號通過頻率合成器合成；
(Α4)合成后的信號通過上變頻變成高頻信號；
(Α5)高頻信號通過功率放大器放大，并通過發(fā)射天線向外發(fā)射。進(jìn)一步講，所述的步驟(B)包括以下步驟
(Bi)建立由η個全向天線構(gòu)成的天線矩陣，同時建立由η個接收單元構(gòu)成的接收機(jī)室外單元；
(Β2)每個全向接收天線接收步驟(A)的發(fā)射信號，并對所接收到的遙測信號進(jìn)行如下處理
(Β21)在帶通濾波器內(nèi)進(jìn)行濾波處理；
(Β22)在低噪聲放大器內(nèi)進(jìn)行低噪聲放大，同時進(jìn)行自動增益控制，當(dāng)輸入信號強(qiáng)度大于門限值時，自動增益控制器將旁路信號低噪聲放大。進(jìn)一步講，所述的步驟(C)包括以下步驟
(Cl)建立包括m個接收處理單元的接收機(jī)室內(nèi)單元，每個接收機(jī)室內(nèi)單元的接收處理單元均與接收機(jī)室外單元的η個接收單元連接；
(C2)接收機(jī)室內(nèi)單元的每個接收處理單元接收η個接收單元輸出信號，接收處理單元的下變頻器根據(jù)載波的中心頻點，分別對接收的信號進(jìn)行下變頻轉(zhuǎn)換，形成m*n個信號并傳送至信號處理通道；
(C3)信號處理通道對所接收的信號進(jìn)行如下操作 (C31)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將接收到得信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號； (C32)數(shù)字信號在數(shù)字下變頻DDC內(nèi)變換為中頻數(shù)字信號； (C33)中頻數(shù)字信號經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器變換為原信號； (C34)原信號經(jīng)過糾錯譯碼器譯碼后變成基帶信號。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果
1本發(fā)明基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，采用在地面部分建立全向天線接收矩陣的方式，代替了傳統(tǒng)的高增益自動跟蹤拋物面天線，相對于高增益自動跟蹤拋物面天線，其重量大大減少，具備一定的抗振動能力，便于運(yùn)輸或移動；同時具備對多個遙測目標(biāo)的跟蹤能力；增加接收天線在長期使用過程中的可靠性，降低接收天線在使用過程中的維護(hù)成本；并且，本系統(tǒng)具備更低的實現(xiàn)成本；
2本發(fā)明基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，在機(jī)載部分采用擴(kuò)頻編碼、在地面部分采用擴(kuò)頻解碼，增加了系統(tǒng)的抗干擾能力；
3本發(fā)明基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，在機(jī)載部分采用糾錯編碼、在地面部分采用糾錯解碼，增加了系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>

圖1為本發(fā)明硬件連接示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。 實施例如圖1所示，本發(fā)明基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)，包括機(jī)載部分和地面部分， 機(jī)載部分包括采集飛機(jī)系統(tǒng)參數(shù)的遙測發(fā)射機(jī)，遙測發(fā)射機(jī)包括數(shù)據(jù)預(yù)處理器，與數(shù)據(jù)預(yù)處理器連接的數(shù)據(jù)切片器，數(shù)據(jù)切片器將接收到的信號切片成η個信號，η >2且為自然數(shù)， 并通過η個通道傳輸至頻率合成器，頻率合成器將η個通道的信號進(jìn)行頻率合成后傳輸至與頻率合成器連接的上變頻器，每個通道均包括依次連接的糾錯編碼器、擴(kuò)頻編碼器、調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字上變頻器、消峰因子衰減器，消峰因子衰減器與頻率合成器連接；頻率合成器作為遙測發(fā)射機(jī)的輸出端與上變頻器連接，上變頻器對接收的信號進(jìn)行上變頻后傳輸至與上變頻器連接的功率放大器，功率放大器對接收到的信號進(jìn)行功率放大后傳輸至與功率放大器連接的發(fā)射天線，發(fā)射天線將接收到的信號轉(zhuǎn)換為電磁波信號并向外發(fā)送；地面部分包括接收電磁波信號的天線矩陣，天線矩陣由η個全向天線構(gòu)成，接收機(jī)室外單元包括η個相互獨(dú)立的接收單元，全向天線與接收單元一一對應(yīng)，每個接收單元包括一個帶通濾波器、 以及與帶通濾波器連接的低噪聲放大器，低噪聲放大器自身附帶一個自動增益控制器，當(dāng)輸入信號強(qiáng)度大于門限值時，自動增益控制器將旁路信號低噪聲放大，避免過強(qiáng)的輸入信號造成設(shè)備的損壞；接收機(jī)室內(nèi)單元包括m個相互獨(dú)立的接收處理單元，m > 1且為自然數(shù)，本實施例設(shè)定m=4，每個接收處理單元包括一個下變頻器、與下變頻器連接的η個信號處理通道，每個下變頻器均與接收機(jī)室外單元的η個接收單元連接，4個下變頻器將接收機(jī)室外單元的η個信號變頻為4組信號，每組信號包括η個信號；每個信號分別傳輸至相互獨(dú)立的信號處理通道，每個信號處理通道包括依次連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字下變頻DDC、調(diào)制解調(diào)器、糾錯譯碼器，在調(diào)制解調(diào)器上連接有PN碼捕獲器，PN碼捕獲器上連接有PN碼跟蹤環(huán)，PN碼跟蹤環(huán)與調(diào)制解調(diào)器連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器與下變頻器連接，糾錯譯碼器的輸出信號通過輸出接口傳輸至與輸出接口連接的數(shù)字信號處理板，數(shù)字信號處理板將4組輸出的信號，傳輸至協(xié)議處理板中，通過基帶信號接口模塊接收基帶信號，然后經(jīng)過鏈路層協(xié)議處理模塊恢復(fù)成鏈路層協(xié)議包；鏈路層協(xié)議包，進(jìn)入數(shù)據(jù)融合模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，恢復(fù)成傳輸層協(xié)議包；經(jīng)傳輸層協(xié)議處理模塊獲得的遙測數(shù)據(jù)，通過一個CPU處理模塊進(jìn)行以太網(wǎng)UDP打包后輸出并傳輸至終端設(shè)備?；诮邮諜C(jī)陣列的航空遙測方法，包括以下步驟
(A)在飛機(jī)上安裝遙測發(fā)射機(jī)，遙測發(fā)射機(jī)將采集到的遙測數(shù)據(jù)通過上變頻器調(diào)制到射頻載波之上并傳輸至功率放大器進(jìn)行功率放大，放大后的信號通過發(fā)射天線轉(zhuǎn)換為電磁波信號并向外發(fā)送，具體步驟如下 (Al)采集遙測數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理；
(A2)將預(yù)處理后的遙測數(shù)據(jù)切換為η個信號，η ^ 2且為自然數(shù)，η個信號在η個通道內(nèi)分別依次進(jìn)行如下處理
(Α21)將切片后的單個信號首先進(jìn)行糾錯編碼處理； (Α22)其次對糾錯后的信號進(jìn)行擴(kuò)頻編碼； (Α23)再將擴(kuò)頻后的信號進(jìn)行調(diào)制解調(diào)處理；(A24)對調(diào)制解調(diào)后信號進(jìn)行數(shù)字上變頻變化為高頻數(shù)字信號；
(A25)最后對高頻數(shù)字信號進(jìn)行消峰衰減處理；
(A3)經(jīng)過消峰衰減處理的η個信號通過頻率合成器合成；
(Α4)合成后的信號通過上變頻變成高頻信號；
(Α5)高頻信號通過功率放大器放大，并通過發(fā)射天線向外發(fā)射；
(B)在地面建立全向天線接收矩陣，將每個全向天線接收到得信號通過一個接收機(jī)室外單元的接收單元進(jìn)行濾波和低噪聲放大處理，并同時進(jìn)行自動增益控制，具體步驟如下
(Bi)建立由η個全向天線構(gòu)成的天線矩陣，同時建立由η個接收單元構(gòu)成的接收機(jī)室外單元；
(Β2)每個全向接收天線接收步驟(A)的發(fā)射信號，并對所接收到的遙測信號進(jìn)行如下處理
(Β21)在帶通濾波器內(nèi)進(jìn)行濾波處理；
(Β22)在低噪聲放大器內(nèi)進(jìn)行低噪聲放大，同時進(jìn)行自動增益控制，當(dāng)輸入信號強(qiáng)度大于門限值時，自動增益控制器將旁路信號低噪聲放大；
(C)建立接收機(jī)陣列室內(nèi)單元，接收機(jī)陣列室內(nèi)單元包括相互獨(dú)立的接收處理單元，每個接收處理單元與接收機(jī)室外單元的所有接收單元連接，接收處理單元將接收到的信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后得到基帶信號，具體步驟如下
(Cl)建立包括m個接收處理單元的接收機(jī)室內(nèi)單元，每個接收機(jī)室內(nèi)單元的接收處理單元均與接收機(jī)室外單元的η個接收單元連接；
(C2)接收機(jī)室內(nèi)單元的每個接收處理單元接收η個接收單元輸出信號，接收處理單元的下變頻器根據(jù)載波的中心頻點，分別對接收的信號進(jìn)行下變頻轉(zhuǎn)換，形成m*n個信號并傳送至信號處理通道；
(C3)信號處理通道對所接收的信號進(jìn)行如下操作 (C31)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將接收到得信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號； (C32)數(shù)字信號在數(shù)字下變頻DDC內(nèi)變換為中頻數(shù)字信號； (C33)中頻數(shù)字信號經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器變換為原信號； (C34)原信號經(jīng)過糾錯譯碼器譯碼后變成基帶信號；
(D)將基帶信號通過鏈路層協(xié)議處理模塊恢復(fù)成鏈路層協(xié)議包；
(E)鏈路層協(xié)議包，進(jìn)入數(shù)據(jù)融合模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，恢復(fù)成傳輸層協(xié)議包，經(jīng)傳輸層協(xié)議處理模塊獲得的遙測數(shù)據(jù)，通過一個CPU處理模塊進(jìn)行以太網(wǎng)UDP打包后輸出至終端 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)，包括機(jī)載部分和地面部分，其特征在于所述機(jī)載部分包括采集飛機(jī)系統(tǒng)參數(shù)的遙測發(fā)射機(jī)，遙測發(fā)射機(jī)將采集到的遙測數(shù)據(jù)傳輸至與其連接的上變頻器，上變頻器對接收的信號進(jìn)行上變頻后傳輸至與上變頻器連接的功率放大器，功率放大器對接收到的信號進(jìn)行功率放大后傳輸至與功率放大器連接的發(fā)射天線，發(fā)射天線將接收到的信號轉(zhuǎn)換為電磁波信號并向外發(fā)送；地面部分包括接收電磁波信號的天線矩陣，天線矩陣將接收到的電磁波信號轉(zhuǎn)換為高頻電流信號并將該高頻電流信號傳輸至與天線矩陣連接的接收機(jī)室外單元，接收機(jī)室外單元對接收到的高頻電流信號進(jìn)行處理后傳輸至與接收機(jī)室外單元連接的接收機(jī)室內(nèi)單元，接收機(jī)室內(nèi)單元將接收到的信號進(jìn)行處理將其還原為遙測數(shù)據(jù)，并通過以太網(wǎng)傳輸至終端設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)，其特征在于所述的遙測發(fā)射機(jī)包括數(shù)據(jù)預(yù)處理器，數(shù)據(jù)預(yù)處理器將采集到的遙測信號進(jìn)行發(fā)射前的預(yù)處理并將處理后的信號傳輸至與數(shù)據(jù)預(yù)處理器連接的數(shù)據(jù)切片器，數(shù)據(jù)切片器將接收到的信號切片成 η個信號，η ^ 2且為自然數(shù)，并通過η個通道傳輸至頻率合成器，頻率合成器將η個通道的信號進(jìn)行頻率合成后傳輸至與頻率合成器連接的上變頻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)，其特征在于所述每個通道均包括依次連接的糾錯編碼器、擴(kuò)頻編碼器、調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字上變頻器、消峰因子衰減器，所述糾錯編碼器與數(shù)據(jù)切片器連接并接收其中的一路信號，將該信號經(jīng)過糾錯處理后傳輸至擴(kuò)頻編碼器進(jìn)行擴(kuò)頻處理，擴(kuò)頻處理后的信號傳輸至調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行處理，調(diào)制解調(diào)器處理后的信號傳輸至數(shù)字上變頻器進(jìn)行變頻處理，經(jīng)數(shù)字上變頻器處理的信號傳輸至消峰因子衰減器進(jìn)行處理，消峰因子衰減器處理后的信號傳輸至與消峰因子衰減器連接的頻率合成器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)，其特征在于所述的天線矩陣由η個全向天線構(gòu)成，接收機(jī)室外單元包括η個相互獨(dú)立的接收單元， 所述全向天線與接收單元一一對應(yīng)，每個接收單元包括一個帶通濾波器、以及與帶通濾波器連接的低噪聲放大器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)，其特征在于所述的接收機(jī)室內(nèi)單元包括m個相互獨(dú)立的接收處理單元，m > 1且為自然數(shù)，每個接收處理單元包括一個下變頻器、與下變頻器連接的η個信號處理通道，每個下變頻器均與接收機(jī)室外單元的η個接收單元連接，m個下變頻器將接收機(jī)室外單元的η個信號變頻為m組信號，每組信號包括η個信號；每個信號分別傳輸至相互獨(dú)立的信號處理通道，每個信號處理通道包括依次連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字下變頻DDC、調(diào)制解調(diào)器、糾錯譯碼器，在調(diào)制解調(diào)器上連接有 PN碼捕獲器，PN碼捕獲器上連接有PN碼跟蹤環(huán)，PN碼跟蹤環(huán)與調(diào)制解調(diào)器連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器與下變頻器連接，糾錯譯碼器的輸出信號通過輸出接口傳輸至與輸出接口連接的數(shù)字信號處理板，數(shù)字信號處理板通過以太網(wǎng)與終端設(shè)備連接。
6.基于接收機(jī)陣列的航空遙測方法，其特征在于，包括以下步驟(A)在飛機(jī)上安裝遙測發(fā)射機(jī)，遙測發(fā)射機(jī)將采集到的遙測數(shù)據(jù)通過上變頻器調(diào)制到射頻載波之上并傳輸至功率放大器進(jìn)行功率放大，放大后的信號通過發(fā)射天線轉(zhuǎn)換為電磁波信號并向外發(fā)送；(B)在地面建立全向天線接收矩陣，將每個全向天線接收到的信號通過一個接收機(jī)室外單元的接收單元進(jìn)行濾波和低噪聲放大處理，并同時進(jìn)行自動增益控制；(C)建立接收機(jī)陣列室內(nèi)單元，接收機(jī)陣列室內(nèi)單元包括相互獨(dú)立的接收處理單元，每個接收處理單元與接收機(jī)室外單元的所有接收單元連接，接收處理單元將接收到的信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后得到基帶信號；(D)將基帶信號通過鏈路層協(xié)議處理模塊恢復(fù)成鏈路層協(xié)議包；(E)鏈路層協(xié)議包，進(jìn)入數(shù)據(jù)融合模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，恢復(fù)成傳輸層協(xié)議包，經(jīng)傳輸層協(xié)議處理模塊獲得的遙測數(shù)據(jù)，通過一個CPU處理模塊進(jìn)行以太網(wǎng)UDP打包后輸出至終端設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于接收機(jī)陣列的航空遙測方法，其特征在于所述的步驟(A)包括以下步驟(Al)采集遙測數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理；(A2)將預(yù)處理后的遙測數(shù)據(jù)切換為η個信號，η ^ 2且為自然數(shù)，η個信號在η個通道內(nèi)分別依次進(jìn)行如下處理(Α21)將切片后的單個信號首先進(jìn)行糾錯編碼處理；(Α22)其次對糾錯后的信號進(jìn)行擴(kuò)頻編碼；(Α23)再將擴(kuò)頻后的信號進(jìn)行調(diào)制解調(diào)處理；(Α24)對調(diào)制解調(diào)后信號進(jìn)行數(shù)字上變頻變化為高頻數(shù)字信號；(Α25)最后對高頻數(shù)字信號進(jìn)行消峰衰減處理；(A3)經(jīng)過消峰衰減處理的η個信號通過頻率合成器合成；(Α4)合成后的信號通過上變頻變成高頻信號；(Α5)高頻信號通過功率放大器放大，并通過發(fā)射天線向外發(fā)射。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于接收機(jī)陣列的航空遙測方法，其特征在于所述的步驟(B)包括以下步驟(Bi)建立由η個全向天線構(gòu)成的天線矩陣，同時建立由η個接收單元構(gòu)成的接收機(jī)室外單元；(Β2)每個全向接收天線接收步驟(A)的發(fā)射信號，并對所接收到的遙測信號進(jìn)行如下處理(Β21)在帶通濾波器內(nèi)進(jìn)行濾波處理；(Β22)在低噪聲放大器內(nèi)進(jìn)行低噪聲放大，同時進(jìn)行自動增益控制，當(dāng)輸入信號強(qiáng)度大于門限值時，自動增益控制器將旁路信號低噪聲放大。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于接收機(jī)陣列的航空遙測方法，其特征在于所述的步驟(C)包括以下步驟(Cl)建立包括m個接收處理單元的接收機(jī)室內(nèi)單元，每個接收機(jī)室內(nèi)單元的接收處理單元均與接收機(jī)室外單元的η個接收單元連接；(C2)接收機(jī)室內(nèi)單元的每個接收處理單元接收η個接收單元輸出信號，接收處理單元的下變頻器根據(jù)載波的中心頻點，分別對接收的信號進(jìn)行下變頻轉(zhuǎn)換，形成m*n個信號并傳送至信號處理通道；(C3)信號處理通道對所接收的信號進(jìn)行如下操作 (C31)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將接收到得信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；(C32)數(shù)字信號在數(shù)字下變頻DDC內(nèi)變換為中頻數(shù)字信號； (C33)中頻數(shù)字信號經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器變換為原信號； (C34)原信號經(jīng)過糾錯譯碼器譯碼后變成基帶信號。
全文摘要
本發(fā)明公布了基于接收機(jī)陣列的航空遙測系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，包括機(jī)載部分和地面部分，機(jī)載部分包括遙測發(fā)射機(jī)，地面部分包括全向天線構(gòu)成的天線矩陣、接收機(jī)室外單元、接收機(jī)室內(nèi)單元。采用在地面部分建立全向天線接收矩陣的方式，代替了傳統(tǒng)的高增益自動跟蹤拋物面天線，相對于高增益自動跟蹤拋物面天線，其重量大大減少，具備一定的抗振動能力，便于運(yùn)輸或移動；同時具備對多個遙測目標(biāo)的跟蹤能力；增加接收天線在長期使用過程中的可靠性，降低接收天線在使用過程中的維護(hù)成本；并且，本系統(tǒng)具備更低的實現(xiàn)成本；采用擴(kuò)頻編碼、擴(kuò)頻解碼，增加了系統(tǒng)的抗干擾能力；采用糾錯編碼、糾錯解碼，增加了系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br> 文檔編號H04B7/155GK102355297SQ20111018663
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者呂春 申請人:成都睿興通電子科技有限公司, 成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司