一种基于时域相关性分析的机载DME测距功能测试系统及方法

本发明涉及机载dme测距，特别是涉及一种基于时域相关性分析的机载dme测距功能测试系统及方法。

背景技术：

1、在机载dme(测距机)的检定项中包含dme测距功能的测试，dme的测距功能主要是依据询问脉冲对和应答脉冲对之间的时间间隔来计算，由于两信号功率相差较大，综合计量检定试验台中的显示模块中采集的信号如附图5所示，难以观察到询问脉冲对和应答脉冲对的具体位置，难以确定两者之间的时间间隔，目前现有成品功率探头可实现同功率等级的询问脉冲对与应答脉冲对的采集，但对于功率等级相差悬殊的信号不具备采集能力。

2、现计量检定所采用的方案如附图1所示，使用大功率带通滤波器根据询问脉冲对和应答脉冲对间的频带差异进行滤波，经滤波后可分别确定询问脉冲对与应答脉冲对的位置，但大功率带通滤波器的价格昂贵，计量检定成本较高，且需要经过两次滤波，检定流程较为复杂，为此我们提出一种基于时域相关性分析的机载dme测距功能测试系统及方法。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于时域相关性分析的机载dme测距功能测试系统及方法，基于时域相关性计算实现了dme的测距功能，与原计量检定方法相比可不必使用大功率带通滤波器，在保证测距准确性的前提下，缩减了机载dme的计量检定的成本。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于时域相关性分析的机载dme测距功能测试方法，具体步骤如下：

3、step1、机载dme根据真实机载询问信号产生相应的询问脉冲对x1(t)，随后将产生的询问脉冲对传输到应答机处；

4、step2、接收到机载dme的询问脉冲对后，应答机产生对应的应答脉冲对x2(t)；

5、step3、使用机载dme的综合计量检定试验台中的采集装置同时对询问信号和应答信号进行采样，将该信号命名为采集信号y(t)；

6、step4、将机载dme的询问信号延迟τ后作为参考信号x1(t-τ)，并将其和采集信号y(t)进行互相关运算得到相关系数进而获得询问脉冲对所处位置；

7、step5、将应答机产生对应的应答信号延迟τ后作为参考信号x2(t-τ),并将其和采集信号y(t)进行互相关运算得到相关系数进而获得应答脉冲对所处位置；

8、step6、根据步骤4和步骤5所确定的询问脉冲对与应答脉冲对的位置计算两者的时间间隔，并计算相距距离。

9、作为本发明的一种优选技术方案，step4和step5中脉冲对所处位置互相关运算采用如下公式：

10、

11、其中,ti为开始计算互相关的时刻，ti为pn码的周期或pn码中的一个码片时间。

12、作为本发明的一种优选技术方案，step6中询问脉冲对与应答脉冲对的位置距离计算公式为：

13、

14、其中d为从地面站到地面站的倾斜距离，单位为nmi；

15、t为询问脉冲对和相应应答脉冲对之间的时间间隔，单位为μs；

16、t0为接收到测距仪询问脉冲对和发送应答脉冲对之间的延迟。

17、作为本发明的一种优选技术方案，step1中的询问脉冲对的功率为57dbm。

18、作为本发明的一种优选技术方案，step2中的应答脉冲的功率为-50dbm。

19、另外，本发明还提出一种基于时域相关性分析的机载dme测距功能测试系统，该系统应用于上述提及的一种基于时域相关性分析的机载dme测距功能测试方法中，包括有标准机载dme、应答机、信号显示模块和逻辑运算模块；

20、标准机载dme用于发射标准的询问信号；

21、应答机用于接收到询问信号后产生对应的应答信号；

22、信号显示模块用于对采集信号进行显示；

23、逻辑运算模块用于对采集信号进行相应的互相关运算以及距离计算。

24、与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：

25、本方法基于时域相关性计算实现了dme的测距功能，与原计量检定方法相比可不必使用大功率带通滤波器，减少造价成本，在保证测距准确性的前提下，缩减了机载dme的计量检定的成本，不需要经过两次滤波，省时省力，检定流程简单快捷。

技术特征：

1.一种基于时域相关性分析的机载dme测距功能测试方法，其特征在于：具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种基于时域相关性分析的机载dme测距功能测试方法，其特征在于：step4和step5中脉冲对所处位置互相关运算采用如下公式：

3.根据权利要求1所述的一种基于时域相关性分析的机载dme测距功能测试方法，其特征在于：step6中询问脉冲对与应答脉冲对的位置距离计算公式为：

4.根据权利要求1所述的一种基于时域相关性分析的机载dme测距功能测试方法，其特征在于：step1中的询问脉冲对的功率为57dbm。

5.根据权利要求3所述的一种基于时域相关性分析的机载dme测距功能测试方法，其特征在于：step2中的应答脉冲的功率为-50dbm。

6.一种基于时域相关性分析的机载dme测距功能测试系统，应用于权利要求1-4任一所述的一种基于时域相关性分析的机载dme测距功能测试方法，其特征在于：包括有标准机载dme、应答机、信号显示模块和逻辑运算模块；

技术总结
本发明公开了一种基于时域相关性分析的机载DME测距功能测试系统及方法，涉及机载DME测距技术领域，机载DME根据真实机载询问信号产生相应的询问脉冲对x<subgt;1</subgt;(t)，随后将产生的询问脉冲对传输到应答机处；接收到机载DME的询问脉冲对后，应答机产生对应的应答脉冲对x<subgt;2</subgt;(t)；使用机载DME的综合计量检定试验台中的采集装置同时对询问信号和应答信号进行采样，将该信号命名为采集信号y(t)；将机载DME的询问信号延迟τ后作为参考信号x<subgt;1</subgt;(t‑τ)，并将其和采集信号y(t)进行互相关运算得到相关系数进而获得询问脉冲对所处位置。与原计量检定方法相比可不必使用大功率带通滤波器，在保证测距准确性的前提下，缩减了机载DME的计量检定的成本。

技术研发人员：赵宏旭,田茂鑫,石旭东,刘贵鑫
受保护的技术使用者：中国民航大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11