一种提高飞行数据实时接收信号信噪比的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种提高飞行数据实时接收信号信噪比的装置，包括全向天线、电磁环境监测接收机、定向天线、腔体滤波器、水平极化天线和多通道接收机；本实用新型通过实时电磁环境监测在时域和频域避开干扰源、通过使用高频率选择性的腔体滤波器有效滤除无用信号和噪声、通过使用八个天线定向接收可有效避开来自某一方向的突发干扰、通过使用水平极化天线接收飞机在某些姿态下出现的斜极化或水平极化波，解决了单纯使用垂直极化天线时出现的极化失配问题。通过时域、频域、空域和极化域的联合处理，有效抑制了干扰，提高了接收信号的信噪比。
【专利说明】
一种提高飞行数据实时接收信号信噪比的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及工作在超短波频段范围内的飞行数据实时接收基站。
【背景技术】
[0002]目前，飞行数据实时传输系统工作在超短波频段。在该频段内，存在大量无线电业余用户。无线电业余用户以及大量非法电台的使用给飞行数据实时传输带来了较大的干扰。此外，飞机在做盘旋、爬升和大迎角机动时，机载超短波天线辐射的电磁波偏离垂直极化状态，导致地面的超短波天线在接收时存在极化损失，使接收信号的信噪比大大降低，严重时甚至完全收不到信号。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于:提供一种提高飞行数据实时接收信号信噪比的装置，通过在时域、频域、空域和极化域的联合处理，提高飞行数据实时接收信号信噪比。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种提高飞行数据实时接收信号信噪比的装置，包括全向天线、电磁环境监测接收机、定向天线、腔体滤波器、水平极化天线和多通道接收机;所述全向天线工作在超短波波段，用来接收空间环境中超短波波段的电磁信号;所述全向天线接收的信号送至电磁环境监测接收机;所述电磁环境监测接收机用于实时接收、测量、分析、处理全向天线送来的信号，综合评估监测频段内的电磁环境，为系统工作避开干扰频段和时段提供依据;所述定向天线设置多个，所述多个定向天线覆盖水平面360°范围，多个定向天线分别用来在相应方位高增益接收空中每架飞机辐射的信号;所述腔体滤波器设置的数量与定向天线的数量一样，所述多个定向接收天线接收的信号分别送至相应的腔体滤波器;腔体滤波器的工作频段范围受所述的电磁环境监测接收机控制;所述水平极化天线设置多个，所述多个水平极化天线覆盖水平面360°范围，分别用来在相应方位接收由于飞机姿态变化而出现的水平极化电磁波或斜极化电磁波;所述腔体滤波器和水平极化天线输出的信号送至多通道接收机;所述多通道接收机比较来自多个通道的同一架飞机辐射信号的强度，并进行CRC校验，根据校验结果选择一路信号作为接收到的该架飞机的信号，并送至后续功能电路进行信号的放大、变频、解调等处理。
[0006]优选的，所述全向天线采用杆状天线。
[0007]优选的，该装置包括一个全向天线、一个电磁环境监测接收机、八个定向天线、八个腔体滤波器、四个水平极化天线和一个多通道接收机。
[0008]优选的，其中所述的每个定向天线的波瓣宽度不小于48°;八个定向天线覆盖水平面360°范围，分别用来在相应方位高增益接收空中每架飞机辐射的信号;所述八个定向接收天线接收的信号分别送至相应的八个腔体滤波器;所述的水平极化天线共有四个，每个水平极化天线波瓣宽度不小于90°，四个水平极化天线覆盖水平面360°范围；四个水平极化天线分别用来在相应方位接收由于飞机姿态变化而出现的水平极化电磁波或斜极化电磁波;所述的八个腔体滤波器和四个水平极化天线输出的信号送至多通道接收机;所述的多通道接收机比较来自多个通道的同一架飞机辐射信号的强度，并进行CRC校验，根据校验结果选择一路信号作为接收到的该架飞机的信号，并送至后续功能电路进行信号的放大、变频、解调等处理。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的技术效果在于:本实用新型通过实时电磁环境监测在时域和频域避开干扰源、通过使用高频率选择性的腔体滤波器有效滤除无用信号和噪声、通过使用八个天线定向接收可有效避开来自某一方向的突发干扰、通过使用水平极化天线接收飞机在某些姿态下出现的斜极化或水平极化波，解决了单纯使用垂直极化天线时出现的极化失配问题。通过时域、频域、空域和极化域的联合处理，有效抑制了干扰，提高了接收信号的信噪比。
【附图说明】
[0010]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1是本实用新型的结构不意图；
【具体实施方式】
[0012]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0013]如图1所示，一种提高飞行数据实时接收信号信噪比的装置，包括全向天线1、电磁环境监测接收机2、定向天线3、腔体滤波器4、水平极化天线5和多通道接收机6;全向天线I工作在超短波波段，用来接收空间环境中超短波波段的电磁信号。全向天线I接收的信号送至电磁环境监测接收机2;电磁环境监测接收机2用于实时接收、测量、分析、处理全向天线I送来的信号，综合评估监测频段内的电磁环境，为系统工作避开干扰频段和时段提供依据；定向天线3设置多个，多个定向天线3覆盖水平面360°范围，多个定向天线分别用来在相应方位高增益接收空中每架飞机辐射的信号;腔体滤波器4设置的数量与定向天线3的数量一样，多个定向接收天线3接收的信号分别送至相应的腔体滤波器4;腔体滤波器4的工作频段范围受电磁环境监测接收机2控制;腔体滤波器4带内幅频特性平坦、插入损耗小、带外抑制度高、且一致性好，用来抑制系统工作频段外无用信号及噪声。水平极化天线5设置多个，多个水平极化天线5覆盖水平面360°范围，分别用来在相应方位接收由于飞机姿态变化而出现的水平极化电磁波或斜极化电磁波;腔体滤波器4和水平极化天线5输出的信号送至多通道接收机6;多通道接收机6比较来自多个通道的同一架飞机辐射信号的强度，并进行CRC校验，根据校验结果选择一路信号作为接收到的该架飞机的信号，并送至后续功能电路进行信号的放大、变频、解调等处理。作为本发明的优选实施例，全向天线I采用杆状天线。
[0014]作为另一优选实施例，本发明包括一个全向天线1、一个电磁环境监测接收机2、八个定向天线3、八个腔体滤波器4、四个水平极化天线5和一个多通道接收机6。每个定向天线3的波瓣宽度不小于48°;八个定向天线3覆盖水平面360°范围，分别用来在相应方位高增益接收空中每架飞机辐射的信号；八个定向接收天线3接收的信号分别送至相应的八个腔体滤波器4;水平极化天线5共有四个，每个水平极化天线5波瓣宽度不小于90°，四个水平极化天线5覆盖水平面360°范围；四个水平极化天线5分别用来在相应方位接收由于飞机姿态变化而出现的水平极化电磁波或斜极化电磁波;八个腔体滤波器4和四个水平极化天线5输出的信号送至多通道接收机6;多通道接收机5比较来自多个通道的同一架飞机辐射信号的强度，并进行CRC校验，根据校验结果选择一路信号作为接收到的该架飞机的信号，并送至后续功能电路进行信号的放大、变频、解调等处理。与现有技术相比，本实用新型的技术效果在于:本实用新型通过实时电磁环境监测在时域和频域避开干扰源、通过使用高频率选择性的腔体滤波器有效滤除无用信号和噪声、通过使用八个天线定向接收可有效避开来自某一方向的突发干扰、通过使用水平极化天线接收飞机在某些姿态下出现的斜极化或水平极化波，解决了单纯使用垂直极化天线时出现的极化失配问题。通过时域、频域、空域和极化域的联合处理，有效抑制了干扰，提高了接收信号的信噪比。
[0015]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种提高飞行数据实时接收信号信噪比的装置，其特征在于:包括全向天线(I)、电磁环境监测接收机(2)、定向天线(3)、腔体滤波器(4)、水平极化天线(5)和多通道接收机(6)； 所述全向天线(I)工作在超短波波段，用来接收空间环境中超短波波段的电磁信号;所述全向天线(I)接收的信号送至电磁环境监测接收机(2); 所述电磁环境监测接收机(2)用于实时接收、测量、分析、处理全向天线(I)送来的信号，综合评估监测频段内的电磁环境，为系统工作避开干扰频段和时段提供依据； 所述定向天线(3)设置多个，所述多个定向天线(3)覆盖水平面360°范围，多个定向天线分别用来在相应方位高增益接收空中每架飞机辐射的信号； 所述腔体滤波器(4)设置的数量与定向天线(3)的数量一样，所述多个定向接收天线(3)接收的信号分别送至相应的腔体滤波器(4);腔体滤波器(4)的工作频段范围受所述的电磁环境监测接收机(2)控制； 所述水平极化天线(5)设置多个，所述多个水平极化天线(5)覆盖水平面360°范围，分别用来在相应方位接收由于飞机姿态变化而出现的水平极化电磁波或斜极化电磁波； 所述腔体滤波器(4)和水平极化天线(5)输出的信号送至多通道接收机(6); 所述多通道接收机(6)比较来自多个通道的同一架飞机辐射信号的强度，并进行CRC校验，根据校验结果选择一路信号作为接收到的该架飞机的信号，并送至后续功能电路进行信号的放大、变频、解调等处理。2.根据权利要求1所述的一种提高飞行数据实时接收信号信噪比的装置，其特征在于:所述全向天线(I)采用杆状天线。3.根据权利要求1或2所述的一种提高飞行数据实时接收信号信噪比的装置，其特征在于:该装置包括一个全向天线(I)、一个电磁环境监测接收机(2)、八个定向天线(3)、八个腔体滤波器(4)、四个水平极化天线(5)和一个多通道接收机(6)。4.根据权利要求3所述的一种提高飞行数据实时接收信号信噪比的装置，其特征在于: 其中所述的每个定向天线(3)的波瓣宽度不小于48° ；八个定向天线(3)覆盖水平面360°范围，分别用来在相应方位高增益接收空中每架飞机辐射的信号； 所述八个定向接收天线(3)接收的信号分别送至相应的八个腔体滤波器(4); 所述的水平极化天线(5)共有四个，每个水平极化天线(5)波瓣宽度不小于90°，四个水平极化天线(5)覆盖水平面360°范围；四个水平极化天线(5)分别用来在相应方位接收由于飞机姿态变化而出现的水平极化电磁波或斜极化电磁波； 所述的八个腔体滤波器(4)和四个水平极化天线(5)输出的信号送至多通道接收机(6)； 所述的多通道接收机(5)比较来自多个通道的同一架飞机辐射信号的强度，并进行CRC校验，根据校验结果选择一路信号作为接收到的该架飞机的信号，并送至后续功能电路进行信号的放大、变频、解调等处理。
【文档编号】H04B1/10GK205453669SQ201620008401
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月6日
【发明人】霍立平, 蔡慧敏, 于潞, 贾绍文, 赵来友, 高伟
【申请人】中国人民解放军海军航空工程学院青岛校区