CN107064920A - 调频连续波无线电测高计频谱监视 - Google Patents

调频连续波无线电测高计频谱监视 Download PDF

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Abstract

调频连续波无线电测高计频谱监视。在一个实施例中，提供了一种无线电测高计跟踪滤波器。滤波器包括：无线无线电接口；被耦合到无线无线电接口的处理器；被耦合到无线无线电接口的存储器；其中无线无线电接口被配置成无线地接收无线电测高计信号并将无线电测高计信号转换成基带频率信号，其中无线电测高计信号跨第一频率与第二频率之间的第一频谱进行扫描；其中处理器被配置成使基带频率信号穿过由处理器执行的滤波器，滤波器包括具有第一带宽的通带，并且其中滤波器响应于基带频率信号穿过第一带宽而输出多个频谱啁啾；其中处理器被配置成处理多个频谱啁啾以输出表征无线电测高计信号的特性参数。

Description

调频连续波无线电测高计频谱监视
相关申请的交叉引用
本申请与如下相关：与本申请同一日期提交的标题为“COGNITIVE ALLOCATION OFTDMA RESOURCES IN THE PRESENCE OF A RADIO ALTIMETER”的美国专利申请序号14/972,925（代理人档案号H0048645-5883）和与本申请同一日期提交的标题为“SYSTEMS ANDMETHODS TO SYNCHRONIZE WIRELESS DEVICES IN THE PRESENCE OF A FMCW RADIOALTIMETER”的美国专利申请序号14/972,898（代理人档案号H0048365-5883），所述两个美国专利申请被整体地通过引用结合到本文中。
背景技术
包括航空器机载的操作通信系统、用于引擎的传感器、起落架和到附近的诸如车辆及其他航空器之类的对象的接近度的常规航空器通信系统要求复杂的电布线和线束制造，其给航空器增加重量并进而增加燃料成本。进一步地，这些系统不可靠且难以重配置，并且依赖于双重或三重冗余来减轻切断的或有缺陷的布线的风险。
可以针对无线航空电子设备利用无线连通性的使用来减小切断的或有缺陷的布线的风险。然而，在许多情况下，在调频连续波（FMCW）无线电测高计信号扫描频谱时，将被无线航空电子系统使用的频谱已被无线电测高计（RA）系统在使用中。
由于上面陈述的原因且由于下面陈述的其他原因，在阅读和理解本说明书时将变得对于本领域那些技术人员而言显而易见的是在本领域中存在对监视信号并确定用以检测用于在无线航空电子系统中建立无线连通性的可用频谱所必需的参数的需要。
发明内容
本公开的实施例提供了用于使用无线电测高计跟踪滤波器通过由无线电测高计（RA）调频连续波（FMCW）信号产生的波的重构在航空电子系统中监视无线电测高计频谱的系统和方法。
在一个实施例中，一种无线电测高计跟踪滤波器包括：无线无线电接口；被耦合到无线无线电接口的处理器；被耦合到无线无线电接口的存储器；其中无线无线电接口被配置成无线地接收无线电测高计信号并将无线电测高计信号转换成基带频率信号，其中无线电测高计信号跨第一频率与第二频率之间的第一频谱进行扫描；其中处理器被配置成使基带频率信号穿过由处理器执行的滤波器，滤波器包括具有第一带宽的通带，并且其中滤波器响应于基带频率信号穿过第一带宽而输出多个频谱啁啾；其中处理器被配置成处理多个频谱啁啾以输出表征无线电测高计信号的特性参数。
附图说明
应理解，图仅描绘示例性实施例且因此不被视为范围上限制性的，将通过附图的使用以附加的特性和细节来描述示例性实施例，在所述附图中：
图1是示例性航空电子系统100的一个实施例的高级框图；
图1A是包括在本公开的一个实施例中的示例无线电测高计跟踪滤波器的框图；
图2A和2B是本公开的一个实施例的由RA FMCW信号引起的频谱啁啾（chirp）的图形表示；
图3A是本公开的一个实施例的下变频RA FMCW信号的频谱啁啾的示例的放大视图；
图3B是本公开的一个实施例的下变频RA FMCW信号的斜率确定中的模糊（ambiguity）的图形表示；
图3C是本公开的一个实施例的由RA FMCW信号产生的重构波的示例的图形表示；
图4A是本公开的一个实施例的时域中的下变频I-信号和Q-信号的图形表示；
图4B是本公开的一个实施例的被分配的频谱的滤波器带宽内的重构波的示例的图形表示；
图5是图示出本公开的一个实施例的方法的流程图。
根据惯例，各种描述的特征并未按比例绘制而是被绘制成强调与示例性实施例相关的特定特征。
具体实施方式
在以下详细描述中参考附图，所述附图形成本申请的一部分并且在其中通过图示的方式示出了特定说明性实施例。充分详细地描述了这些实施例以使得本领域那些技术人员能够实施本发明，并且要理解的是可以利用其他实施例并且可以做出逻辑的、机械的和电的改变。因此不要在限制性意义上理解以下详细描述。
本公开的实施例提供了用于通过由无线电测高计（RA）调频连续波（FMCW）信号产生的波的重构在航空电子系统中监视无线电测高计频谱的系统和方法。可以通过根据由扫遍（sweep through）滤波器带宽的RA FMCW信号引起的啁啾来确定FMCW的斜率和周期而重构该波。进一步地，本公开的实施例解决此类FMCW信号的斜率的量值（magnitude）中的模糊。
一旦确定了该波的参数，这些参数就可以被各种通信系统用来在被分配给无线电测高计的带宽上进行通信。在一个示例中，这些参数可以被利用时分多址（TDMA）方案的无线航空电子系统使用。在此类系统中，无线航空电子系统使用该参数来重构FMCW信号并分配TDMA信号的避免干扰RA信号的时隙和频率。
图1是图示出本公开的一个实施例的无线设备网络100的框图。在某些实现中，无线设备网络100可以包括无线航空电子网络。应理解，本公开的系统和方法可适用于使用需要避免周期性地扫描带宽的信号的无线通信协议的任何网络。
系统100包括多个设备节点102（在本文中也称为无线航空电子设备节点110），其中的一个或多个包括无线航空电子传感器。无线航空电子设备110使用TDMA来共享每个设备102被准许访问的无线电频谱以在由无线航空电子时隙分配功能136分配给它们的指定时隙期间在RF信道上进行传输。在一个实施例中，每个帧包括2000个时隙且每2000个时隙帧具有一秒的持续时间。
无线设备网络100进一步包括无线航空电子时隙分配功能136，其知道由机载无线电测高计130产生的扫描无线电测高计信号132并向无线航空电子设备节点分配将避免在当前被无线电测高计信号132占用的频率上的传输的时隙。无线航空电子时隙分配功能136被耦合到无线电测高计跟踪滤波器134，其接收无线电测高计信号132并将信号132表征成（下面讨论的）描述性参数，其被无线航空电子时隙分配功能136用来预测性地确定哪些无线航空电子信道在哪些时隙期间可用和哪些无线航空电子信道要在哪些时隙期间被避免。在一个实施例中，例如，无线电测高计跟踪滤波器134接收由航空器的无线电测高计130传输的无线电测高计信号132并通过确定诸如无线电测高计信号模式的当前振幅和周期之类的参数来表征信号132。在示例性实施例中，信号132是三角波、方波或者为本领域技术人员已知的用于无线电测高计的另一适当波。
时隙到无线航空电子设备110的分配是被通过引用结合到本文中的美国专利申请14/972,925的主题。简而言之，无线航空电子时隙分配功能136由无线电测高计跟踪滤波器134提供输入，所述输入包括无线电测高计130信号模式的当前振幅和周期以及由无线电测高计信号132占用的当前频率和/或信道。使用来自无线电测高计跟踪滤波器134的该数据，无线航空电子时隙分配功能136向无线航空电子设备110中的每个分配被计算成不与无线电测高计信号132冲突的时隙。
在本示例中，无线电测高计130被分配4200 MHz-4400 MHz的频谱。然而，无线电测高计130可以仅利用被分配的频谱的一部分。例如，无线电测高计130可以仅利用4235 MHz-4365 MHz的跨度。应理解的是在其他实施例中可以分配其他频谱以供由无线电测高计130使用。类似地，在其他实施例中，无线电测高计130可以利用被分配的频谱的其他部分。无线电测高计信号132与地面或航空器下面的表面交互，并且入射信号音的部分反射回到无线电测高计130。通过测量接收反射所花费的时间的量，无线电测高计130能够确定无线航空电子系统100位于其上的航空器的高度。无线电测高计130的操作为本领域的技术人员已知并且在本文中不被更详细的讨论。
无线电测高计信号132扫遍为无线航空电子系统100的操作分配的频谱。因为信号132正在进行扫描，所以无线电测高计130仅在给定时间点处使用与无线航空电子系统100共享的被分配的频谱的一部分。无线电测高计跟踪滤波器134被配置成跟踪无线电测高计信号132的特性。特别地，无线电测高计跟踪滤波器134在通信的当前帧期间跟踪无线电测高计的信号音的周期性、扫描速率以及振幅。无线电测高计跟踪滤波器134还被配置成预测到未来中的这些值。在示例性实施例中，无线电测高计跟踪滤波器134使用以下等式来预测到未来中的无线电测高计信号的频率：
频率 （1）
其中：A是振幅，P是扫描的周期，并且t是时间。特别地，无线电测高计跟踪滤波器134在通信的当前帧期间预测用于通信的下一帧的无线电测高计的信号132的频率。例如，在一个实施例中，在帧1期间，无线电测高计跟踪滤波器134针对帧2中的所有时间点预测无线电测高计信号132的频率。在其他示例性实施例中，无线电测高计跟踪滤波器134进一步预测到未来中的信号的频率。模块可以预测的到未来中的时间的量被预测的准确度限制。由于无线电测高计和无线设备系统两者可能对飞行安全而言都是关键的，干扰不能发生在无线电测高计信号132与由无线航空电子设备节点102传输的TDMA信号之间。
无线电测高计跟踪滤波器134将无线电测高计信号音的预测频率提供给时隙分配功能136。基于无线电测高计信号音的预测频率，时隙分配功能136被配置成基于TDMA向无线航空电子设备节点102分配在频谱的当前未被无线电测高计130在使用中的未使用部分中的时隙，并被配置成在特定信道对应于无线电测高计信号音132的频率的时隙处防止所述特定信道上的传输。换言之，时隙分配功能136被配置成分配TDMA信号的时隙和频率以便TDMA信号不与来自无线电测高计130的信号132的频率重叠。
图1A是图示出包括被耦合到处理器182的无线无线电接口186和存储器184的无线电测高计跟踪滤波器134的一个实现的图。存储器184可以是内部存储器并且被包括在处理器182内。在某些示例中，存储器184可以是被耦合到处理器182的外部存储器。在本实现中，无线电测高计跟踪滤波器134利用到直接转换到基带方法来检测无线电测高计信号132。因此，在一个实施例中，无线无线电接口186包括接收机或能够在被无线电测高计信号132扫描的频谱上操作的收发机。例如，在一个实现中，无线无线电接口186包括能够在航空无线电导航波段（4.2-4.4 GHz）中操作的RF捷变收发机，无线电测高计信号132被利用所述航空无线电导航波段（例如使用模拟到数字转换器190）数字采样并（例如使用数字下变频器192）下变频至基带频率。结果被处理器182处理以检测扫描无线电测高计信号132中的频谱啁啾。
在一个实施例中，无线无线电接口186接收信号132并被配置成对下变频同相（I-信号）和正交（Q-信号）进行采样、滤波和处理以检测频谱啁啾。替换地，在某些实施例中，A/D转换器190被配置成对接收到的信号132进行采样并将信号从模拟转换成数字，数字下变频器192对采样信号进行滤波以输出基带同相（I）和正交相位（Q）分量信号，并且处理器182处理I和Q信号分量以检测由信号132扫遍被分配的频谱引起的频谱啁啾。可以根据在基带处检测的频谱啁啾来计算无线电测高计信号132的斜率、周期或其他特性参数。在一个实施例中，然后将这些参数传送到被耦合到无线电测高计跟踪滤波器134的一个或多个航空电子组件（例如，诸如但不限于无线航空电子时隙分配功能134）。在一个实施例中，特性参数被存储在存储器184中，并且可以在稍后的时间被一个或多个航空电子组件访问。
网络100进一步包括具有在由RA扫描的频谱内的通带下降（滤波器带宽）的滤波器。如图1A中所示，在一个示例中，该滤波器被实现为由处理器182执行的有限冲激响应（FIR）滤波器188。在一个示例中，滤波器188的通带的带宽是100 MHz。在进一步的示例中，滤波器188的通带的带宽在4.25GHz和4.35GHz的范围中。图2A和2B描绘了由如在基带处检测到的扫遍被分配的频谱的RA FMCW 信号引起的频谱啁啾的示例。图2A描绘了在基带处检测到的I-信号且图2B描绘了在基带处检测到的Q-信号。每当信号穿过滤波器188的通带时，其从滤波器产生以具有特定斜率和持续时间的啁啾的形式的输出。在I-信号和Q-信号被处理之后，通过RF信号的斜率、斜率量值以及周期的确定来表征RA FMCW。
图3A是由扫遍滤波器188的带宽的无线电测高计信号132引起的从时间t1至t8的频谱啁啾的示例的放大视图。如在图3A中的示例中看到的，从时间t1至t2引起第一啁啾c1，从时间t3至t4引起第二啁啾c2，从时间t5至t6引起第三啁啾c3，并且从时间t7至t8引起第四啁啾c4。当无线电测高计信号132在滤波器188的通带内时，引起啁啾c1、c2、c3和c4。
可以通过以下等式2来确定啁啾（例如诸如啁啾c1）的绝对斜率：
绝对斜率 = 带宽 / (t2 - t1) （2）
其中：t2 - t1是啁啾开始的时间点（t1）与啁啾结束的时间点（t2）之间的差，并且带宽是滤波器188的通带的带宽。计算的结果m1是重构波的绝对斜率的量值。类似地计算其他c2、c3和c4处的重构波的绝对斜率。
然而，由于每当信号穿过被分配的频谱内的滤波器188的通带的带宽时产生啁啾，当信号132随着其频率增加且斜率为正穿过滤波器188的通带时或者当信号随着其频率减小且斜率为负穿过滤波器188的通带时，可以产生啁啾。通过图3B示出了斜率中的该模糊。如图3B中所示，由于第一波301或者第二波302斜率模糊，可以使用在等式（2）中计算的绝对斜率来重构波301的逆。
随着信号132扫过通带中点410a——滤波器188的通带的中点，可以通过监视信号132的频率来解决该斜率模糊。在一个示例中，信号132扫过包括在滤波器188内的本地振荡器，并且通带中点410a是零点。图4A是频率扫遍滤波器188时的下变频I-信号和Q-信号的示例的图形表示。如图4A中所示，I-信号401的正弦波领先（lead）Q-信号402的正弦波直至信号越过通带中点410a。在通带中点410a之后，Q-信号402的正弦波领先I-信号401的正弦波。因此，可以通过随着越过通带中点监视检测器的频率来解决斜率模糊。
图4B是被分配的频谱的通带内的重构波的示例的图形表示。图4B中的通带的带宽是100 MHz。在图4B中示出的示例中，使用图4A中示出的信号来重构频率波。因此，图4A的通带中点410a与图4B中示出的通带中点410b相同。如图4B中所示，当频率在其越过通带中点410b之后从I-信号401的正弦波领先切换至Q-信号的正弦波领先时，确定重构波403的斜率为正。同样地，当频率在其越过通带中点410b之后从Q-信号的正弦波领先切换至I-信号领先时，确定重构波的斜率为负。
无线电测高计信号的周期是信号的一个循环的持续时间，在其之后将重复该信号的循环。如上面讨论的那样，当信号随着其频率增加且斜率为正穿过通带时或者当信号随着其斜率减小且斜率为负穿过通带时，可以产生啁啾。因此，信号将在一个周期内啁啾两次：一次因为信号在其频率增加时穿过通带，并且一次因为信号在其频率减小时穿过通带。因此，可以根据第一啁啾开始的时间直至第三啁啾开始的时间来确定信号的周期。
向后参考图3A的示例，随着信号在扫遍被分配的频谱时穿过滤波器188的通带而由无线电测高计信号132生成啁啾c1、c2、c3和c4。啁啾c1和c3具有正斜率，并且啁啾c2和c4具有负斜率。因此，信号132的一个循环从第一啁啾开始的时间t1延伸至第三啁啾开始的时间t5，并且该循环重复。可以通过以下等式3来确定信号的周期：
周期 = (t5-t1) = (t6-t2) = (t7-t3) = (t8-t4) （3）
其中：t5 - t1是啁啾c3开始的时间点t5与啁啾c1开始的时间点t1之间的差。类似地，可以通过计算啁啾c3结束的时间t6与啁啾c1结束的时间t2之间的差或啁啾c4开始的时间t7与啁啾c2开始的时间t3之间的差或者啁啾c4结束的时间t8与啁啾c2结束的时间t4之间的差来确定周期。
图3C是在RA的FMCW信号扫遍具有在被分配的频谱内的带宽的通带315内的被分配的频谱时由RA的FMCW信号产生的重构波303的示例的图形表示。如图3C中示出的示例中的被分配的频谱从4.2GHz至4.4GHz变动。如图3C中所示，波区段（section）304是带宽315内的波303的部分。在一个实现中，根据图3A中示出的啁啾重构图3C中示出的示例波。
如在图3A-3C中看到的那样，根据波区段304的各自相应啁啾的特性来重构波区段304。例如，在图3A中，RF信号的频率在其越过通带中点310-1之后从I-信号的正弦波领先切换至Q-信号的正弦波领先。因此，波区段304-1具有正斜率，其具有（使用等式（2）计算的）m1的量值。同样地，波区段304-2、304-3以及304-4分别地具有啁啾c2、c3和c4的特性。
图5是监视调频连续波无线电测高计频谱的示例方法500的流程图。
方法500在方框502处以接收无线电测高计（RA）射频（RF）信号开始。方法500继续进行到其中对接收到的无线电测高计（RA）信号进行下变频的方框504，其中RA RF信号跨第一频率与第二频率之间的第一频谱进行扫描。在某些实现中，接收到的无线电测高计信号被转换成基带信号。在一个示例中，将RA RF信号转换成基带信号进一步包括对RA RF信号进行直接下变频。在一个示例中，使用RF捷变收发机对RA RF信号进行下变频。在某些示例中，RF捷变收发机可以在包括性的从4.2GHz至4.4GHz变动的波段中操作。
方法500继续进行到其中通过使下变频信号穿过具有有着第一带宽的通带的滤波器来对下变频信号进行滤波以响应于使下变频信号穿过第一带宽而输出多个频谱啁啾的方框506。在一个示例中， 对下变频信号进行滤波进一步包括使下变频信号穿过具有100MHz的第一带宽的通带。在进一步示例中，第一带宽从4.25GHz至4.35GHz变动。
方法500继续进行到其中处理多个频谱啁啾以输出表征RA RF信号的特性参数的方框508。在一个示例中，处理多个频谱啁啾进一步包括计算包括RA RF信号的周期的第一特性参数、计算包括RA RF信号的绝对斜率的第二特性参数，以及计算包括绝对斜率的量值的第三特性参数，其中基于下变频信号的同相分量与正交相位分量之间的相对相位差来确定绝对斜率的量值。
在方法500的一个示例中，计算第一特性参数进一步包括根据滤波器带宽除以第一时间点与第二时间点之间的第一差来确定绝对斜率，其中第一时间点是相应啁啾开始的时间并且第二时间点是相应啁啾结束的时间。在方法500的示例中，计算第二特性进一步包括确定周期是第一时间点与第三时间点之间的第二差，其中第一时间点是当第一啁啾开始时并且第三时间点是当第二啁啾开始时，其中第一啁啾和第二啁啾具有相同斜率。在一个示例中，计算第三特性进一步包括当I-信号的正弦波在通带中点之前领先Q-信号的正弦波且Q-信号的正弦波在通带中点之后领先I-信号的正弦波时将绝对斜率的量值确定为正，以及当Q-信号的正弦波在通带中点之前领先I-信号的正弦波且I-信号的正弦波在通带中点之后领先Q-信号的正弦波时将斜率确定为负。在一个示例中，方法500进一步包括将特性参数传送到一个或多个航空电子组件。
示例实施例
示例1包括一种无线电测高计跟踪滤波器，滤波器包括：无线无线电接口；被耦合到存储器的处理器；其中无线无线电接口被配置成无线地接收无线电测高计信号并将无线电测高计信号转换成基带频率信号，其中无线电测高计信号跨第一频率与第二频率之间的第一频谱进行扫描；其中处理器被配置成使基带频率信号穿过由处理器执行的滤波器，滤波器包括具有第一带宽的通带，并且其中滤波器响应于基带频率信号穿过第一带宽而输出多个频谱啁啾；其中处理器被配置成处理多个频谱啁啾以输出表征无线电测高计信号的特性参数。
示例2包括示例1的滤波器，其中基带频率信号包括同相（I）分量和正交相位（Q）分量；其中处理器计算：第一特性参数，其包括无线电测高计信号的周期；第二特性参数，其包括无线电测高计信号的绝对斜率；以及第三特性参数，其包括绝对斜率的量值，其中基于基带频率信号的同相分量与正交相位分量之间的相对相位差来确定绝对斜率的量值。
示例3包括示例2的滤波器，其中当I-相位分量在基带频率信号越过通带中点之前领先Q-相位分量且Q-相位分量在通带中点之后领先I-相位分量时将斜率定义为正，并且其中当Q-相位分量在通带中点之前领先I-相位分量且I-相位分量在通带中点之后领先Q-相位分量时将斜率定义为负。
示例4包括示例2-3中的任何的滤波器，其中绝对斜率是第一带宽除以第一时间点与第二时间点之间的第一差的结果，其中第一时间点是相应啁啾开始的时间并且第二时间点是相应啁啾结束的时间。
示例5包括示例2-4中的任何的滤波器，其中周期是第一时间点与第三时间点之间的第二差，其中第一时间点是当第一啁啾开始时并且第三时间点是当第二啁啾开始时，其中第一啁啾和第二啁啾具有相同斜率。
示例6包括示例1-5中的任何的滤波器，其中无线无线电接口进一步包括接收机或能够在第一频谱上操作的收发机。
示例7包括示例1-6中的任何的滤波器，其中无线无线电接口包括能够在第一频谱中操作的RF捷变收发机。
示例8包括示例1-7中的任何的滤波器，其中第一频谱是范围从示例4.2GHz至示例4-7.4GHz中的任何变动的航空无线电导航波段。
示例9包括示例1-8中的任何的滤波器，其中无线无线电接口进一步包括模拟到数字转换器和数字下变频器。
示例10包括示例1-9中的任何的滤波器，其中第一带宽是100 MHz且从示例4.25GHz至示例4-9.35GHz中的任何变动。
示例11包括示例1的滤波器，其中处理器进一步被配置成向被耦合到滤波器的一个或多个航空电子组件传送特性参数。
示例12包括示例1-11中的任何的航空电子系统，其中基带频率信号是三角波。
示例13包括一种在航空电子系统中监视无线电测高计频谱的方法，方法包括：接收无线电测高计（RA）射频（RF）信号；转换RA RF信号，其中RA RF信号跨第一频率与第二频率之间的第一频谱进行扫描；通过使下变频信号穿过具有第一带宽的通带来对下变频信号进行滤波以响应于使下变频信号穿过第一带宽而输出多个频谱啁啾；以及处理多个频谱啁啾以输出表征RA RF信号的特性参数。
示例14包括示例13的方法，其中转换RA RF信号进一步包括将RA RF信号转换成基带频率信号。
示例15包括示例13-14中的任何的方法，其中处理多个频谱啁啾进一步包括：计算包括RA RF信号的周期的第一特性参数；计算包括RA RF信号的绝对斜率的第二特性参数；以及计算包括绝对斜率的量值的第三特性参数，其中基于下变频信号的同相（I）分量与（Ｑ）正交相位分量之间的相对相位差来确定绝对斜率的量值。
示例16包括示例15的方法，其中计算第三特性进一步包括当I-信号的正弦波在通带中点之前领先Q-信号的正弦波且Q-信号的正弦波在通带中点之后领先I-信号的正弦波时将绝对斜率的量值确定为正，以及当Q-信号的正弦波在通带中点之前领先I-信号的正弦波且I-信号的正弦波在通带中点之后领先Q-信号的正弦波时将斜率确定为负。
示例17包括示例15-16中的任何的方法，其中计算第一特性参数进一步包括确定绝对斜率是滤波器带宽除以第一时间点与第二时间点之间的第一差的结果，其中第一时间点是相应啁啾开始的时间并且第二时间点是相应啁啾结束的时间。
示例18包括示例15-17中的任何的方法，其中计算第二特性进一步包括确定周期是第一时间点与第三时间点之间的第二差，其中第一时间点是当第一啁啾开始时并且第三时间点是当第二啁啾开始时，其中第一啁啾和第二啁啾具有相同斜率。
示例19包括一种无线通信系统，系统包括：航空器上机载的多个设备节点，其使用时分多址（TDMA）来共享无线电频谱；无线电测高计跟踪滤波器，其被配置成输出表征由航空器上机载的无线电测高计传输的无线电测高计信号的特性参数；时隙分配功能，其被耦合到无线电测高计跟踪滤波器，其中时隙分配功能基于表征参数而向无线电频谱内的信道分配时隙；其中无线电测高计跟踪滤波器被配置成无线地接收无线电测高计信号并将无线电测高计信号转换成基带频率信号，其中无线电测高计信号跨第一频率与第二频率之间的无线电频谱进行扫描；其中无线电测高计跟踪滤波器实现包括具有第一滤波器带宽的通带的滤波器，其中滤波器响应于基带频率信号穿过第一带宽而输出多个频谱啁啾；其中无线电测高计跟踪滤波器被配置成处理多个频谱啁啾以输出表征无线电测高计信号的特性参数。
示例20包括示例19的系统，其中那里基带频率信号包括同相（I）分量和正交相位（Q）分量；其中特性参数至少包括：第一特性参数，其包括无线电测高计信号的周期；第二特性参数，其包括无线电测高计信号的绝对斜率；以及第三特性参数，其包括绝对斜率的量值，其中基于基带频率信号的同相分量与正交相位分量之间的相对相位差来确定绝对斜率的量值。
在各种替换实施例中，可以使用一个或多个计算机系统、现场可编程门阵列（FPGA）或者包括处理器的类似设备来实现贯穿本公开描述的系统元件、方法步骤或示例（例如，诸如无线航空电子设备、无线航空电子时隙分配功能、无线电测高计跟踪滤波器或其子部分），所述处理器被耦合到（例如诸如图1中示出的）存储器并执行代码以实现那些元件、过程或示例，所述代码被存储在非瞬时数据存储设备上。因此，本公开的其他实施例可以包括包含驻留在计算机可读介质上的程序指令的元件，所述程序指令在被此类计算机系统实现时使得此类计算机系统实现本文中描述的实施例。如本文中使用的那样，术语“计算机可读介质”指的是具有非瞬时物理形式的有形存储器存储设备。此类非瞬时物理形式可以包括计算机存储器设备，诸如但不限于穿孔卡、磁盘或磁带、任何光学数据存储系统、闪速只读存储器（ROM）、非易失性ROM、可编程ROM（PROM）、可擦除-可编程ROM（E-PROM）、随机访问存储器（RAM）或具有物理有形形式的任何其他形式的永久性、半永久性或瞬时存储器存储系统或设备。程序指令包括但不限于通过计算机系统处理器和诸如超高速集成电路（VHSIC）硬件描述语言（VHDL）之类的硬件描述语言执行的计算机可执行指令。
虽然在本文中已说明和描述了特定实施例，但由本领域那些普通技术人员将领会到，被计划成实现相同目的的任何布置可以代替示出的特定实施例。因此，明显地意图仅由权利要求及其等同来限制本发明。

Claims (10)

1.一种无线电测高计跟踪滤波器，滤波器包括：
无线无线电接口；
处理器，其被耦合到无线无线电接口；
存储器，其被耦合到无线无线电接口；
其中无线无线电接口被配置成无线地接收无线电测高计信号并将无线电测高计信号转换成基带频率信号，其中无线电测高计信号跨第一频率与第二频率之间的第一频谱进行扫描；
其中处理器被配置成使基带频率信号穿过由处理器执行的滤波器，滤波器包括具有第一带宽的通带，并且其中滤波器响应于基带频率信号穿过第一带宽而输出多个频谱啁啾；
其中处理器被配置成处理多个频谱啁啾以输出表征无线电测高计信号的特性参数。
2.权利要求1的滤波器，其中基带频率信号包括同相（I）分量和正交相位（Q）分量；
其中处理器计算：
第一特性参数，其包括无线电测高计信号的周期；
第二特性参数，其包括无线电测高计信号的绝对斜率；以及
第三特性参数，其包括绝对斜率的量值，其中基于基带频率信号的同相分量与正交相位分量之间的相对相位差来确定绝对斜率的量值。
3.权利要求2的滤波器，其中当I-相位分量在基带频率信号越过通带中点之前领先Q-相位分量且Q-相位分量在通带中点之后领先I-相位分量时将斜率定义为正，并且其中当Q-相位分量在通带中点之前领先I-相位分量且I-相位分量在通带中点之后领先Q-相位分量时将斜率定义为负。
4.权利要求2的滤波器，其中绝对斜率是第一带宽除以第一时间点与第二时间点之间的第一差的结果，其中第一时间点是相应啁啾开始的时间并且第二时间点是相应啁啾结束的时间，并且其中周期是第一时间点与第三时间点之间的第二差，其中第一时间点是当第一啁啾开始时并且第三时间点是当第二啁啾开始时，其中第一啁啾和第二啁啾具有相同斜率。
5.权利要求1的滤波器，其中无线无线电接口包括能够在第一频谱中操作的RF捷变收发机。
6.权利要求1的滤波器，其中第一频谱是从4.2GHz向4.4GHz变动的航空无线电导航波段。
7.权利要求1的滤波器，其中第一带宽是100 MHz且从4.25GHz向4.35GHz变动。
8.一种在航空电子系统中监视无线电测高计频谱的方法，方法包括：
接收无线电测高计（RA）射频（RF）信号；
转换RA RF信号，其中RA RF信号跨第一频率与第二频率之间的第一频谱进行扫描；
通过使下变频信号穿过具有第一带宽的通带来对下变频信号进行滤波以响应于使下变频信号穿过第一带宽而输出多个频谱啁啾；以及
处理多个频谱啁啾以输出表征RA RF信号的特性参数。
9.权利要求8的方法，其中转换RA RF信号进一步包括将RA RF信号转换成基带频率信号。
10.权利要求13的方法，其中处理多个频谱啁啾进一步包括：
计算包括RA RF信号的周期的第一特性参数；
计算包括RA RF信号的绝对斜率的第二特性参数；以及
计算包括绝对斜率的量值的第三特性参数，其中基于下变频信号的同相（I）分量与（Ｑ）正交相位分量之间的相对相位差来确定绝对斜率的量值。
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