CN109982253A - 基于无线电多元相关特性的波形加载平台 - Google Patents

基于无线电多元相关特性的波形加载平台 Download PDF

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彭文攀
黄干明
张雨农
吴敏
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Abstract

本发明公开一种基于无线电多元相关特性的波形加载平台，包含无线电波形自相关检测模块、波形综合通用加载平台模块，无线电波形自相关检测模块将被检测波形的2阶自相关参数、3阶自相关参数与波形参数库中的波形进行对比，得出被检测波形的种类；波形综合通用加载平台模块根据被检测波形的种类对射频通道和数字通道进行配置。本发明实现了航空无线电通信导航系统平台的波形动态加卸载功能。

Description

基于无线电多元相关特性的波形加载平台
技术领域
本发明属于航空无线电通信领域，涉及一种基于无线电多元相关特性的波形加载平台，实时的对导航通信波形进行分析加载，做到自动规划切换加载波形，完成航空通信导航任务。
技术背景
航空通信导航系统是航空电子系统中必要组成部分，负责飞行器与地面、空中及相关设备的通信、协调、导航线路等，主要通过无线电设备传送无线电波形完成相关操作，按照国际民航通信导航标准，航空无线电波形有固定的频段、功率范围，及相关调制方式，编码方式。
航空无线电通信导航综合平台，是基于分布式式设计，可动态加载的航空无线电通用平台，该平台有多路射频通道和多路数字通道组成，可加载不同的航空导航通信波形。
近年来，国内外在航空无线电通信导航电子系统设计方面取得了很大的成就，无线电波形验证平台的通用化，综合化设计是目前航空通信导航平台的基础。如何能快速的识别导航通信波形，进行自动的加卸载波形成为目前航空领域的一个方向。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种基于无线电多元相关特性的波形加载平台，实现航空无线电通信导航系统平台的波形动态加卸载功能。波形加载具备满足大部分的航空无线电调制解调功能，具备模块化的软件无线电设计，可动态的组合无线电波形的调制解调方式，包含编解码、滤波、解调、调制等各模块。根据接收到的无线电波形的自相关特性进行判断是何种通信导航波形，根据分析结果，动态的加载平台内的无线电通信导航波形。
本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
一种基于无线电多元相关特性的波形加载平台，包含无线电波形自相关检测模块、波形综合通用加载平台模块；
无线电波形自相关检测模块将被检测波形的2阶自相关参数、3阶自相关参数与波形参数库中的波形进行对比，得出被检测波形的种类；
波形综合通用加载平台模块根据被检测波形的种类对射频通道和数字通道进行配置。
优选地，无线电波形自相关检测模块对过采样后的被检测波形提取2阶自相关参数、3阶自相关参数。
优选地，无线电波形自相关检测模块利用时间差进行2阶自相关参数的提取。
优选地，无线电波形自相关检测模块以频点中心为中心引入频谱差进行3阶自相关参数的提取。
优选地，无线电波形自相关检测模块在成功提取2阶自相关参数后再提取3阶自相关参数。
优选地，基于无线电多元相关特性的波形加载平台还包含无线电平台监控交互模块，无线电平台监控交互模块用于监控过采样数据流、提取的2阶自相关参数和3阶自相关参数、以及配置的射频通道和数字通道，提供用于人工修正调制参数的人机交互模块。
本发明的有益效果为：
(1)无线电波形的多元自相关特性检测算法，可以根据被检测波形的多阶自相关特性，运用时间和频段上的相关差进行快速提取波形参数，快速检测出无线电波形类型，提高了对于无线电航空波形的实时监控能力。
(2)无线电综合通用加载平台，解决了航空无线电通信导航波形对硬件平台的依赖性，提供了一种通用化的航空无线电波形的运用平台，综合实现了对于多波形的运行要求。
(3)无线电平台监控交互机制，通过对于监控波形的过采样等大数据分析机制进行流实时处理监控，并提供交互机制，实时的修改加载不同的航空无线电导航通信波形。
附图说明
图1为本发明中基于无线电多元相关特性的波形加载平台的结构示意图；
图2为本发明中无线电波形自相关检测模块结构示意图；
图3为本发明中无线电波形自相关检测模块流程示意图；
图4为本发明中波形综合通用加载平台示意图；
图5为本发明中无线电平台监控交互模块示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例所示的基于无线电多元相关特性的波形加载平台主要包含的模块有：无线电波形自相关检测模块、波形综合通用加载平台模块以及无线电平台监控交互模块。无线电波形自相关检测模块采用无线电波形的多元自相关特性检测算法，对被检测波形进行多元自相关特性参数提取，区分各个被测波形，并将检测结果传递给波形综合通用加载平台模块，由波形综合通用加载平台模块完成最终的检测波形加载，无线电平台监控交互模块为各波形控制监控模块，下面近一步的详细说明。
(1)无线电波形自相关检测模块：
无线电波形具有多阶自相关特性，并且调制方式不同，其自相关特性也不同，并且对于波形的提取不容易受到噪声影响，无线电波形自相关检测模块将被检测波形的2阶自相关参数、3阶自相关参数与波形参数库中的波形进行对比，得出被检测波形的种类。如图2所示，该无线电波形自相关检测模块主要由过采样、2阶自相关、3阶自相关和波形参数库组成。波形参数库中记录了各种波形的2阶自相关参数、3阶自相关参数。首先对被检测波形进行过采样处理，利用高速AD器件进行多路采集。然后，利用时间差进行2阶自相关参数的提取，通过时间差进行的2阶自相关参数分析可得出波形的频段及相关基本波形特性。再后以频点中心为中心引入频谱差进行3阶自相关特性提取。最后将2阶自相关参数、3阶自相关参数与航空通信导航波形参数库中的波形进行对比，得出被测波形是哪一种通信导航波形，具体的流程如图3所示。
(2)波形综合通用加载平台模块：
波形综合通用加载平台模块根据被检测波形的种类对射频通道和数字通道进行配置。如图4所示，波形综合通用加载平台模块主要由通用的射频通道、通用数字通道和中频交互网络组成，通过无线电波形自相关检测模块送入的被检测波形的种类，调用现有的软件无线电库，进行配置管理。射频通道具有多通道全频段的接收发射调制能力，并支持多种调制方式。射频通道通过中频交互网络与数字调制部分进行连接，数字部分具备波形的数字调制功能、编码、数字映射、数字解调功能、直接调用波形数据库配置功能。
(3)无线电平台监控交互模块：
无线电平台监控交互模块主要负责监控过采样数据流、提取的2阶自相关参数和3阶自相关参数、以及配置的射频通道和数字通道，提供用于人工修正调制参数的人机交互模块。主要包含过采样数据流的监控，参数提取监控，人机交互纠正学习部分和平台运行监控部分，如图5所示，对于无线电波形自相关检测模块、波形综合通用加载平台模块的监控，实时的传递给监控人员，并根据人机交互模块进行人为的修正部分调制参数，如编码，无法通过自相关参数得出的调制部分等
可以理解的是，对航空无线电监控检测领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同设备平台的替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于无线电多元相关特性的波形加载平台，包含无线电波形自相关检测模块、波形综合通用加载平台模块，其特征在于：
无线电波形自相关检测模块将被检测波形的2阶自相关参数、3阶自相关参数与波形参数库中的波形进行对比，得出被检测波形的种类；
波形综合通用加载平台模块根据被检测波形的种类对射频通道和数字通道进行配置。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线电多元相关特性的波形加载平台，其特征在于所述无线电波形自相关检测模块对过采样后的被检测波形提取2阶自相关参数、3阶自相关参数。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于无线电多元相关特性的波形加载平台，其特征在于所述无线电波形自相关检测模块利用时间差进行2阶自相关参数的提取。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于无线电多元相关特性的波形加载平台，其特征在于所述无线电波形自相关检测模块以频点中心为中心引入频谱差进行3阶自相关参数的提取。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于无线电多元相关特性的波形加载平台，其特征在于所述无线电波形自相关检测模块在成功提取2阶自相关参数后再提取3阶自相关参数。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线电多元相关特性的波形加载平台，其特征在于还包含无线电平台监控交互模块，无线电平台监控交互模块用于监控过采样数据流、提取的2阶自相关参数和3阶自相关参数、以及配置的射频通道和数字通道，提供用于人工修正调制参数的人机交互模块。
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