CN117872259A - 仪表着陆系统中下滑监测信号的处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请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，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；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。通过采用上述方法，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。
Description
技术领域
本申请涉及信号处理的技术领域，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
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。
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。
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。
发明内容
本申请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。
本申请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。
本申请通过采用上述方法，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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
本申请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。
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。
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。
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。
与相关技术相比，本申请能够达到的有益效果包括：
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。
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。
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。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种仪表着陆系统中下滑监测信号的处理系统的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种仪表着陆系统中下滑监测信号的处理方法的第一流程示意图；
图3是本申请实施例提供的一种仪表着陆系统中下滑监测信号的处理方法的第二流程示意图；
图4是本申请实施例提供的一种仪表着陆系统中下滑监测信号的处理方法的第三流程示意图；
图5是本申请实施例提供的一种仪表着陆系统中下滑监测信号的处理方法的第四流程示意图；
附图标记：10、下变频处理单元；20、信号合成单元；30、上变频处理单元。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本申请实施例的描述中，“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示性的”、“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中，除非另有说明，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
本申请实施例中，监视信号合成单元用于接收信标台上天线、中天线和下天线三个辐射天线输出处的空间取样信号，经信号合成得到反映位置、宽度和余隙的信号，输出给监视信号预处理单元，由监视器确认天线辐射信号是否满足要求。
在本申请实施例中，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，解决由于天线耦合度的误差、传输电缆路径相位误差、微带线温度特性和不平坦频带响应，使得仪表着陆系统中模拟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。
本申请实施例提供一种仪表着陆系统中下滑监测信号的处理系统，如图1所示，系统包括下变频处理单元10、信号合成单元20以及上变频处理单元30。
下变频处理单元10，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。
信号合成单元20，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。
上变频处理单元30，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。
如图1所示，上天线、中天线和下天线的空间取样模拟信号通过如图1所示的由衰减、第一带通、下变频、下变频载波频率合成器、第二带通及模数转换（AD）电路组成的下变频处理单元10。三路空间取样模拟信号通过下变频处理单元10后转化为30MHz的三路原始中频数字信号，以便后续信号处理。
如图1所示，三路原始中频数字信号通过如图1所示的由嵌入式ARM芯片和现场可编程门阵列（FPGA）组成的信号合成单元20，三路原始中频数字信号通过信号合成单元20后转化为三路中频数字监视信号，包括：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，以便后续信号处理。
本申请实施例提供一种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，如图2所示，方法包括步骤S101-S103。
S101，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。
在一种可能的实施方式中，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，如图3所示，具体包括步骤S1011-S1014。
在一种可能的实施方式中，在对三路空间取样模拟信号进行第一带通滤波之前，方法还包括：对三路空间取样模拟信号进行信号衰减，以防止三路空间取样模拟信号过大，导致的后续步骤S1014中的模数转换过程饱和。
S1011，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。
在本申请实施例中，第一带通滤波的中心频率为332MHz，通带范围为6MHz，覆盖整个下滑信标台工作频率范围。
S1012，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。
在本申请实施例中，下变频载波的频率按照实际的机场下滑道频率减去30MHz得到，通过嵌入式ARM芯片对下变频载波频率合成器进行设置，中频载波频率为30MHz。
S1013，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。
本申请实施例中，第二带通滤波的中心频率为30MHz，通带范围为1MHz，覆盖有用信号的频率范围。
S1014，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。
在本申请实施例中，模数转换的采样率为90MHz。
在一种可能的实施方式中，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。
S102，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。
在一种可能的实施方式中，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，如图4所示，具体包括步骤S1021-S1024。
S1021，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。
在本申请实施例中，将三路原始中频数字信号采用同相正交数字解调方法进行数字解调，得到相应的同相信号分量以及正交信号分量。
将三路同相信号分量记为（n=1,2,3，1代表上天线，2代表中天线，3代表下天线，k为采样点序号）。
将三路正交信号分量记为（n=1,2,3，k为采样点序号）。
S1022，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。
在一种可能的实施方式中，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，具体包括步骤S1022A-S1022C。
S1022A，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。
S1022B，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。
S1022C，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。
具体来说，在步骤S1022A-S1022C中，幅度调节是对三路同相信号分量和对应的正交信号分量乘上不同的第一幅度调节系数，起到补偿天线耦合时带来的幅度衰减作用。
第一幅度调节系数An是将三个辐射天线的输入作为射频网络的输入端口，三个辐射天线输出处的空间取样端口作为射频网络的输出端口，预先使用网络分析仪对三个射频网络的幅度特性进行测试。以其中一个射频网络的幅度特性为基准，其他射频网络的幅度归一化到此射频网络时所乘的系数为对应的第一幅度调节系数An。在本实施例中，第一幅度调节系数是在现场通过网络分析仪测试得到后，通过嵌入式ARM芯片进行设置。
在本申请实施例中，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，具体通过以下公式确定：
三路同相幅度调节信号分量为：；三路正交幅度调节信号分量为：/>。（n=1,2,3，1代表上天线，2代表中天线，3代表下天线，k为采样点序号）
S1023，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。
在一种可能的实施方式中，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，具体包括步骤S1023A-S1023C。
S1023A，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。
S1023B，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。
S1023C，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。
具体来说，在步骤S1023A-S1023C中，相位调节是对三路同相信号分量和对应的正交信号分量乘上对应相位调节量的余弦和正弦值，起到补偿天线耦合时带来的相位误差作用。
相位调节量是将三个辐射天线的输入作为射频网络的输入端口，三个辐射天线输出处的空间取样端口作为射频网络的输出端口，预先使用网络分析仪对三个射频网络的相位特性进行测试。以其中一个射频网络的相位特性为基准，其他射频网络的相位与此射频网络相位差为对应的相位调节量。在本申请实施例中，相位调节量是在现场通过网络分析仪测试得到后，通过嵌入式ARM芯片进行设置的。
在本申请实施例中，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，具体通过以下公式确定：
三路同相幅相调节信号分量：；
三路正交幅相调节信号分量：。（n=1,2,3，1代表上天线，2代表中天线，3代表下天线，k为采样点序号）
S1024，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。
在一种可能的实施方式中，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，具体包括步骤S1024A-S1024B。
S1024A，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。
具体来说，在本申请实施例中，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，具体如下：
数字位置监视信号同相分量：I p (k)=I 31 (k)-I 31 (k)；
数字位置监视信号正交分量：Q p (k)=Q 31 (k)-Q 31 (k)；
数字宽度监视信号同相分量：I w (k)=I 32 (k)+[I 31 (k) -I 33 (k)]*A w ；
数字宽度监视信号正交分量：Q w (k)=Q 32 (k)+[Q 31 (k) -Q 33 (k)]*A w ；
数字余隙监视信号同相分量：I c (k)=1.5*I 31 (k)+I 32 (k) +0.5*I 33 (k) ；
数字余隙监视信号正交分量：Q c (k)=1.5*Q 31 (k)+Q 32 (k) +0.5*Q 33 (k)。
在本申请实施例中，在数字宽度监视信号运算时，考虑现场机场下滑道要求和现场环境而进行的射频信号调整补偿工作，乘上第二幅度调节系数Aw。第二幅度调节系数Aw通过现场测试得到的，在现场发射不同幅度的载波抑制信号，结合现场机场下滑道要求，得到与标准宽度监视信号相比，需要补偿的第二幅度调节系数，起到方便按机场下滑道要求和现场环境而进行的射频信号调整补偿工作。
S1024B，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。
具体来说，在本申请实施例中，中频同相正交调制是将信号的同相和正交分量分别乘以中频的余弦和正弦，再相加得到如下信号：
中频数字位置监视信号：；
中频数字宽度监视信号：；
中频数字余隙监视信号：。
在本申请实施例中，中频的余弦和正弦由FPGA通过数字频率合成得到，其中，fi为数字监视信号的频率，fs为数字监视信号的采样频率。
S103，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。
在一种可能的实施方式中，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，如图5所示，具体包括步骤S1031-S1034。
S1031，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。
S1032，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。
在本申请实施例中，对三路中频模拟监视信号进行带通滤波，滤除数模转换引起的谐波干扰，得到三路带宽受限的中频模拟监视信号，具体如下：
带宽受限的中频模拟位置监视信号：；
带宽受限的中频模拟宽度监视信号：；
带宽受限的中频模拟余隙监视信号：。
在本申请实施例中，第三带通滤波的中心频率为30MHz，通带范围为1MHz，覆盖有用信号的频率范围。
S1033，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。
在本申请实施例中，上变频载波频率fu是按照实际机场下滑道频率减去30MHz得到的，通过嵌入式ARM芯片对上变频载波频率合成器进行设置，原始射频模拟监视信号的载波频率为实际机场下滑道频率。
对三路带宽受限的中频模拟监视信号乘以上变频载波频率fu，得到三路原始射频模拟监视信号，具体如下：
原始射频模拟位置监视信号：；
原始射频模拟宽度监视信号：；
原始射频模拟余隙监视信号：。
S1034，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。
在本申请实施例中，对三路原始射频模拟监视信号进行第四带通滤波，得到滤波后的三路射频模拟监视信号，即射频模拟位置信号、射频模拟宽度信号以及射频模拟余隙信号，进而滤除混频后产生的镜频干扰。在本申请实施例中，第四带通滤波的中心频率为332MHz，通带范围为6MHz，覆盖整个下滑信标台工作频率范围。
在一种可能的实施方式中，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。
本申请通过采用上述实施例，能够达到的有益效果包括下面中的一种或多种：
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。
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。
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。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其他实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
Claims (10)
1.一种仪表着陆系统中下滑监测信号的处理方法，其特征在于，应用于下滑监测信号的处理系统中，所述方法包括：
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，所述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；
对所述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；
对所述中频数字位置监视信号、所述中频数字宽度监视信号以及所述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，所述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。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述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：
对所述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；
对所述三路同相信号分量和所述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；
对所述三路同相幅度调节信号分量和所述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；
对所述三路同相幅相调节信号分量和所述三路正交幅相调节信号分量进行信号合成，得到所述中频数字位置监视信号、所述中频数字宽度监视信号以及所述中频数字余隙监视信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述三路同相信号分量和所述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：
将所述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，输出信号设置为所述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；
根据所述归一化处理时的第一幅度调节系数，对所述三路同相信号分量和所述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。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述三路同相幅度调节信号分量和所述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：
将所述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，输出信号设置为所述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；
根据所述基准相位与其他二路预设射频网络的相位差，对所述三路同相幅度调节信号分量和所述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。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述三路同相幅相调节信号分量和所述三路正交幅相调节信号分量进行信号合成，得到所述中频数字位置监视信号、所述中频数字宽度监视信号以及所述中频数字余隙监视信号，具体包括：
对所述三路同相幅相调节信号分量和所述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，所述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；
对所述数字位置监视信号、所述数字宽度监视信号以及所述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，得到所述中频数字位置监视信号、所述中频数字宽度监视信号以及所述中频数字余隙监视信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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，具体包括：
对所述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，调整所述三路带宽受限的模拟信号，得到三路中频模拟信号；
对所述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；
对所述三路带宽受限的中频模拟信号进行模数转换，得到所述三路原始中频数字信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述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，所述第二带通滤波的带通范围覆盖有用信号的频率范围。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述中频数字位置监视信号、所述中频数字宽度监视信号以及所述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：
对所述中频数字位置监视信号、所述中频数字宽度监视信号以及所述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；
对所述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，调整所述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；
对所述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。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第三带通滤波的带通范围覆盖有用信号的频率范围，所述第四带通滤波的带通范围覆盖所述有用信号的频率范围，且覆盖下滑信标台的工作频率范围。
10.一种仪表着陆系统中下滑监测信号的处理系统，其特征在于，所述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；
所述下变频处理单元，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，所述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；
所述信号合成单元，用于对所述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；
所述上变频处理单元，用于对所述中频数字位置监视信号、所述中频数字宽度监视信号以及所述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，所述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。
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