仪表着陆系统中下滑监测信号的处理方法及系统与流程

本技术涉及信号处理的，特别是涉及仪表着陆系统中下滑监测信号的处理方法及系统。

背景技术：

1、仪表着陆系统是应用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统，由一个甚高频航向信标台、一个超高频下滑信标台以及数个甚高频指点标组成，可在低能见度或无任何目视参考的天气下引导飞机进近着陆。其中，超高频下滑信标台的作用是提供下滑道指引，飞机通过机载下滑信标接收设备，确定自身与下滑道的相对位置，使飞机在铅垂面沿下滑道平稳下降高度，最终实现安全着陆。

2、为确保天线辐射信号是标准的下滑道信号，下滑信标台除了配置用于发射机产生下滑道基础信号频率和功率的机内监视电路以外，还有用于监视发射机到天线部分是否造成影响的整体监视电路，整体监视电路由监视信号合成单元、监视信号预处理单元和监视器组成。

3、传统的监视信号合成单元受合成单元输入处天线耦合度的误差、传输电缆路径相位误差、以及用于传输处理的微带线温度特性和不平坦频带响应的影响，导致输出信号不能真实反映监视信号合成单元的实际输入，且监视器检测到的指标并不能真实反映天线辐射信号的实际情况。

技术实现思路

1、本技术提供一种仪表着陆系统中下滑监测信号的处理方法及系统，以解决传统的仪表着陆系统中监视信号合成单元的输出信号不能真实反映监视信号合成单元的实际输入，且监视器检测到的指标并不能真实反映天线辐射信号的实际情况的问题。

2、本技术第一方面提供一种仪表着陆系统中下滑监测信号的处理方法，应用于下滑监测信号的处理系统中，方法包括：对从三路辐射天线的输出处获取的三路空间取样模拟信号进行下变频处理，得到三路原始中频数字信号，三路原始中频数字信号包括上天线原始中频数字信号、中天线原始中频数字信号以及下天线原始中频数字信号；对三路原始中频数字信号进行信号合成，得到中频数字位置监视信号、中频数字宽度监视信号以及中频数字余隙监视信号；对中频数字位置监视信号、中频数字宽度监视信号以及中频数字余隙监视信号进行上变频处理，得到对应的三路射频模拟监视信号，三路射频模拟监视信号包括：射频模拟位置信号、射频模拟宽度信号以及射频模拟余隙信号。

3、本技术通过采用上述方法，充分利用数字信号处理效果稳定、不受温度影响、易于对误差补偿的特点，可合成出变化规律与位置信号相同，且不受余隙信号影响的位置信号，提高了监视完备性。避免了采用模拟处理方式时，受微带线温度特性和不平坦频带响应的影响，无法在合成的位置信号中抵消余隙信号的问题，进而解决了传统的仪表着陆系统中监视信号合成单元的输出信号不能真实反映监视信号合成单元的实际输入，且监视器检测到的指标并不能真实反映天线辐射信号的实际情况的问题。

4、可选的，对三路原始中频数字信号进行信号合成，得到中频数字位置监视信号、中频数字宽度监视信号以及中频数字余隙监视信号，具体包括：对三路原始中频数字信号进行信号解调，得到三路同相信号分量和对应的三路正交信号分量；对三路同相信号分量和三路正交信号分量进行幅度调节，得到三路同相幅度调节信号分量和对应的三路正交幅度调节信号分量；对三路同相幅度调节信号分量和三路正交幅度调节信号分量进行相位调节，得到三路同相幅相调节信号分量和对应的三路正交幅相调节信号分量；对三路同相幅相调节信号分量和三路正交幅相调节信号分量进行信号合成，得到中频数字位置监视信号、中频数字宽度监视信号以及中频数字余隙监视信号。

5、可选的，对三路同相信号分量和三路正交信号分量进行幅度调节，得到三路同相幅度调节信号分量和对应的三路正交幅度调节信号分量，具体包括：将三路辐射天线处的输入信号设置为三路预设射频网络的输入端口，输出信号设置为三路预设射频网络的输出端口；将任意一路预设射频网络的幅度特性作为基准幅度，对其他二路预设射频网络的幅度特性进行归一化处理；根据归一化处理时的第一幅度调节系数，对三路同相信号分量和三路正交信号分量进行幅度调节，得到三路同相幅度调节信号分量和对应的三路正交幅度调节信号分量。

6、可选的，对三路同相幅度调节信号分量和三路正交幅度调节信号分量进行相位调节，得到三路同相幅相调节信号分量和对应的三路正交幅相调节信号分量，具体包括：将三路辐射天线处的输入信号设置为三路预设射频网络的输入端口，输出信号设置为三路预设射频网络的输出端口；将任意一路预设射频网络的相位特性作为基准相位，对其他二路预设射频网络的相位特性进行调整；根据基准相位与其他二路预设射频网络的相位差，对三路同相幅度调节信号分量和三路正交幅度调节信号分量进行相位调节，得到三路同相幅相调节信号分量和对应的三路正交幅相调节信号分量。

7、可选的，对三路同相幅相调节信号分量和三路正交幅相调节信号分量进行信号合成，得到中频数字位置监视信号、中频数字宽度监视信号以及中频数字余隙监视信号，具体包括：对三路同相幅相调节信号分量和三路正交幅相调节信号分量进行代数运算，分别得到数字位置监视信号、数字宽度监视信号以及数字余隙监视信号的同相分量和正交分量；其中，数字宽度监视信号的同相分量和正交分量根据第二幅度调节系数调整得到；对数字位置监视信号、数字宽度监视信号以及数字余隙监视信号的同相分量和正交分量进行中频同相正交调制，得到中频数字位置监视信号、中频数字宽度监视信号以及中频数字余隙监视信号。

8、可选的，对从三路辐射天线的输出处获取的三路空间取样模拟信号进行下变频处理，得到三路原始中频数字信号，具体包括：对三路空间取样模拟信号进行第一带通滤波，得到三路带宽受限的模拟信号；根据下变频载波，调整三路带宽受限的模拟信号，得到三路中频模拟信号；对三路中频模拟信号进行第二带通滤波，得到三路带宽受限的中频模拟信号；对三路带宽受限的中频模拟信号进行模数转换，得到三路原始中频数字信号。

9、可选的，第一带通滤波的带通范围覆盖下滑信标台的工作频率范围，第二带通滤波的带通范围覆盖有用信号的频率范围。

10、可选的，对中频数字位置监视信号、中频数字宽度监视信号以及中频数字余隙监视信号进行上变频处理，得到对应的三路射频模拟监视信号，具体包括：对中频数字位置监视信号、中频数字宽度监视信号以及中频数字余隙监视信号进行数模转换，得到三路中频模拟监视信号；对三路中频模拟监视信号进行第三带通滤波，得到三路带宽受限的中频模拟监视信号；根据上变频载波，调整三路带宽受限的中频模拟监视信号，得到三路原始射频模拟监视信号；对三路原始射频模拟监视信号进行第四带通滤波，得到三路射频模拟监视信号。

11、可选的，第三带通滤波的带通范围覆盖有用信号的频率范围，第四带通滤波的带通范围覆盖有用信号的频率范围，且覆盖下滑信标台的工作频率范围。

12、本技术第二方面提供一种仪表着陆系统中下滑监测信号的处理系统，系统包括下变频处理单元、信号合成单元以及上变频处理单元。

13、下变频处理单元，用于对从三路辐射天线的输出处获取的三路空间取样模拟信号进行下变频处理，得到三路原始中频数字信号，三路原始中频数字信号包括上天线原始中频数字信号、中天线原始中频数字信号以及下天线原始中频数字信号。

14、信号合成单元，用于对三路原始中频数字信号进行信号合成，得到中频数字位置监视信号、中频数字宽度监视信号以及中频数字余隙监视信号。

15、上变频处理单元，用于对中频数字位置监视信号、中频数字宽度监视信号以及中频数字余隙监视信号进行上变频处理，得到对应的三路射频模拟监视信号，三路射频模拟监视信号包括：射频模拟位置信号、射频模拟宽度信号以及射频模拟余隙信号。

16、与相关技术相比，本技术能够达到的有益效果包括：

17、1、通过采用上述方法，充分利用数字信号处理效果稳定、不受温度影响、易于对误差补偿的特点，可合成出纯粹的位置信号，其变化规律与位置信号相同，不受余隙信号影响，提高了监视完备性，避免了采用模拟处理方式时，受微带线温度特性和不平坦频带响应的影响，无法在合成的位置信号中抵消余隙信号的问题。

18、2、通过采用上述方法，可根据实际机场下滑道要求和现场环境情况，灵活进行幅度和相位补偿，减小天线耦合度误差和传输电缆路径相位误差。

19、3、通过采用模拟滤波与数字滤波结合，更好抑制镜频干扰和带外噪声，使得监视合成信号更准确反映天线辐射信号的实际情况。