CN117872260A - 仪表着陆标准信号的数字化生成方法、系统、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了仪表着陆标准信号的数字化生成方法、系统、设备及介质。其方法包括：基于航道CSB、航道SBO、余隙CSB、余隙SBO四种基带信号、中频参考信号同相分量和中频参考信号正交分量、基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数，生成中频数字着陆标准信号；基于中频数字着陆标准信号生成中频模拟着陆标准信号；基于载频设置命令参数，生成射频模拟着陆标准信号；对所述射频模拟着陆标准信号进行信号质量监视，获取基带信号调整系数，调整所述射频模拟着陆标准信号的幅度和相位。本申请的有益效果在于：通过数字调制、相位和功率闭环技术，降低了温度特性的影响，提高了波功率稳定性，降低了相位漂移，减小了载漏指标，降低了误差补偿的难度。

Description

仪表着陆标准信号的数字化生成方法、系统、设备及介质

技术领域

本申请涉及飞行器导航技术领域，具体涉及仪表着陆标准信号的数字化生成方法、系统、设备及介质。

背景技术

仪表着陆系统（Instrument Landing System，ILS）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和几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，航向信标台和下滑信标台的作用是提供航向道和下滑道指引，飞机通过机载信标接收设备，确定自身与航向道和下滑道两平面的相对位置，使飞机沿两平面的交线进近着陆，最终实现安全着陆。

为形成用于确认飞机与航向道和下滑道两平面相对位置的无线电信标，航向信标台和下滑信标台需要生成具有一定功率和相位关系的标准信号：包括载波加边带信号（CSB，Carrier plus Sideband signal）和抑制载波的双边带信号（SBO，SuppressedCarrier Sideband Only），标准信号通过天馈单元和天线阵辐射，在空间叠加合成着陆场型，引导飞机进近着陆。

传统的标准信号生成电路以模拟方式为主，受模拟混频器、自动增益控制（AGC）电路和相位调整电路的影响，导致对电路的指标要求高、电路调试困难。其中，采用模拟混频器进行信号调制时，受混频器的阻抗匹配电路和器件本身的隔离特性，使得SBO存在一定的载波残留。采用模拟自动增益控制（AGC）电路进行功率控制时，模拟AGC电路控制中的包络检波信号容易受高低温环境影响，导致输出功率大小变化。采用压控变容二极管进行相位调整时，信号功率大小变化会导致相位有小幅变化，同时相位调整的稳定性还受温度影响。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的仪表着陆标准信号的数字化生成方法、系统、设备及介质。

依据本申请的一方面，提供了一种仪表着陆标准信号的数字化生成方法，该方法包括：

基于基带信号、中频参考信号、基带信号调整系数，生成中频数字着陆标准信号，基带信号包括航道CSB、航道SBO、余隙CSB、余隙SBO 四种基带信号，中频参考信号包括中频参考信号同相分量和中频参考信号正交分量，基带信号调整系数包括基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数；

基于中频数字着陆标准信号生成中频模拟着陆标准信号；

基于载频设置命令参数，生成射频模拟着陆标准信号；

对射频模拟着陆标准信号进行信号质量监视，获取基带信号调整系数，调整射频模拟着陆标准信号的幅度和相位。

可选地，在上述方法中，基带信号、中频参考信号基于FPGA产生，基带信号调整系数基于DSP计算产生。

可选的，在上述方法中，基于基带信号、中频参考信号、基带信号调整系数，生成中频数字着陆标准信号包括：将四种基带信号分别与中频参考信号同相分量、基带信号同相调整系数进行乘法运算得到四种基带信号同相分量，将四种基带信号分别与中频参考信号正交分量、基带信号正交调整系数进行乘法运算得到四种基带信号正交分量，将四种基带信号同相分量和四种基带信号正交分量相加后得到四种中频数字着陆标准信号。

可选的，在上述方法中，基于中频数字着陆标准信号生成中频模拟着陆标准信号包括：将四种中频数字着陆标准信号分别进行数模转换，得到四种中频模拟着陆标准信号。

可选的，在上述方法中，基于载频设置命令参数，生成射频模拟着陆标准信号包括：对四种中频模拟着陆标准信号进行上变频和功率放大。

可选的，在上述方法中，对射频模拟着陆标准信号进行信号质量监视包括，对射频模拟着陆标准信号进行信号取样、下变频、数模转换、系数生成。

可选的，在上述方法中，系数生成包括将四种中频模拟着陆标准信号采样信号和中频参考信号的同相分量、中频参考信号的正交分量进行数字混频处理，得到基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数。

依据本申请的另一方面，提供了一种仪表着陆标准信号的数字化生成系统，该系统包括：

数字信号生成单元，用于基于基带信号、中频参考信号、基带信号调整系数，生成中频数字着陆标准信号，基带信号包括航道CSB、航道SBO、余隙CSB、余隙SBO 四种基带信号，中频参考信号包括中频参考信号同相分量和中频参考信号正交分量，基带信号调整系数包括基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数；

模拟信号生成单元，用于基于中频数字着陆标准信号生成中频模拟着陆标准信号；

射频信号生成单元，用于基于载频设置命令参数，生成射频模拟着陆标准信号；

信号质量监视单元，用于对所述射频模拟着陆标准信号进行信号质量监视，获取基带信号调整系数，调整射频模拟着陆标准信号的幅度和相位。

可选的，在上述系统中，所述基带信号、中频参考信号基于FPGA产生，基带信号调整系数基于DSP计算产生。

可选的，在上述系统中，基于基带信号、中频参考信号、基带信号调整系数，生成中频数字着陆标准信号包括：将四种基带信号分别与中频参考信号同相分量、基带信号同相调整系数进行乘法运算得到四种基带信号同相分量，将四种基带信号分别与中频参考信号正交分量、基带信号正交调整系数进行乘法运算得到四种基带信号正交分量，将四种基带信号同相分量和对应的四种基带信号正交分量相加后得到四种中频数字着陆标准信号。

可选的，在上述系统中，基于中频数字着陆标准信号生成中频模拟着陆标准信号包括：将四种中频数字着陆标准信号分别进行数模转换，得到四种中频模拟着陆标准信号。

可选的，在上述系统中，基于载频设置命令参数，生成射频模拟着陆标准信号包括：对四种中频模拟着陆标准信号进行上变频和功率放大。

可选的，在上述系统中，对射频模拟着陆标准信号进行信号质量监视包括，对射频模拟着陆标准信号进行信号取样、下变频、数模转换、系数生成。

可选的，在上述系统中，系数生成包括将四种中频模拟着陆标准信号采样信号和中频参考信号的同相分量、中频参考信号的正交分量进行数字混频处理，得到基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数。

依据本申请的又一方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如上述任一项所述的方法。

依据本申请的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现如上述任一项所述的方法。

由上述可知，本申请通过数字方式实现功率和相位的补偿，并输出参数调整后的仪表着陆标准信号。本申请的有益效果在于：通过数字调制、相位和功率闭环技术，降低了温度特性的影响，提高了信号处理稳定性，提高了波形线性度，提高了波功率稳定性，降低了相位漂移，减小了载漏指标，降低了误差补偿的难度。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式并配合附图详细说明如后。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的一个实施例的仪表着陆标准信号数字化生成方法的示意图。

图2示出了根据本申请的一个实施例的仪表着陆标准信号数字化生成方法的流程示意图。

图3示出了根据本申请的一个实施例的仪表着陆标准信号数字化生成系统的结构示意图。

图4示出了根据本申请的一个实施例的一种电子设备的结构示意图。

图5示出了根据本申请一个实施例的一种计算机可读存储介质的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1示出了根据本申请一个实施例的仪表着陆标准信号数字化生成方法的流程示意图，该方法包括：

步骤101，基于基带信号、中频参考信号、基带信号调整系数，生成中频数字着陆标准信号，基带信号包括航道CSB、航道SBO、余隙CSB、余隙SBO 四种基带信号，中频参考信号包括中频参考信号同相分量和中频参考信号正交分量，基带信号调整系数包括基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数。

本申请旨在提供仪表着陆标准信号数字化生成方法，仪表着陆系统ILS是国际民航组织确定的一种标准飞机进场着陆设备，它可以为进场着陆的飞机提供垂直和水平的引导信息，其发射机工作频段应覆盖航道频段（108-112MHz）和下滑频段（328-336MHz）。为了保证飞机沿正确方向飞向跑道并且平稳下降高度并最终实现安全着陆，在航道频带和下滑频带中发射的载波加边带信号CSB和抑制载波的双边带信号SBO应该在信号波形和相位上都符合功能要求。

通过数字系统生成航向信标台和下滑信标台的航道CSB、航道SBO、余隙CSB、余隙SBO等四种着陆标准信号的基带信号，并生成中频参考信号的同相和正交分量，接收来自信号质量监测单元的基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数，再通过乘法运算生成中频数字着陆标准信号的同相分量，以及中频数字着陆标准信号的正交分量，最后将同相分量与正交分量相加生成四种中频数字着陆标准信号。

在生成中频数字着陆标准信号时可以选择通过大规模现场可编程门阵列FPGA（Field Programmable Gate Array）作为硬件平台，也可以采用数字信号处理DSP（DigitalSignal Processing）系统作为硬件平台，也可以选用其他微处理器，同时也可以选择采用FPGA和DSP结合的方式来作为硬件平台。

步骤102，基于中频数字着陆标准信号生成中频模拟着陆标准信号。

为了满足对信号进行发射的需求，将中频数字着陆标准信号转换为中频模拟着陆标准信号。 在数模转换过程中，根据所选择的硬件平台来适配采样接口设备，例如采用FPGA作为硬件平台，需要根据实际需要选择合适通道数、时钟频率的数模转换器，例如采用DSP作为硬件平台，可以直接使用DSP进行采样，也可以适配频率适配的数模转换器。

步骤103，基于载频设置命令参数，生成射频模拟着陆标准信号。

步骤102输出的四种中频模拟着陆标准信号并不具备发射条件，需要对信号进行功率放大，同时将信号频率提升，满足发射需求。对信号进行上变频与功率放大，得到四种射频模拟着陆标准信号，通过标准接口输出给后续的天馈单元。上变频是指按照载频设置命令参数，将四种中频模拟着陆标准信号上变频到标准的航向信标台航道信号、余隙信号频道或下滑信标台航道信号、余隙信号频道，形成上变频后的信号。载频设置命令是通过主控单元输入的；功率放大是对上变频后的信号进行功率放大，得到射频模拟着陆标准信号。四种中频模拟着陆标准信号通过上变频电路和功率放大器电路后生成四种射频模拟着陆标准信号，以便后续信号处理。

载频是指载波信号的频率，是一个特定频率的无线电波，可以根据系统选择合适的载频频率，载频频率处于基带信号频率与发射信号频率之间，例如可以选择30MHz作为载频信号。

步骤104，对所述射频模拟着陆标准信号进行信号质量监视，获取基带信号调整系数，调整所述射频模拟着陆标准信号的幅度和相位。

对步骤103输出的四种射频模拟着陆标准信号进行信号质量监视，得到基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数，反馈回仪表着陆标准信号的数字信号生成单元，进而经过数模转换后调节生成中频模拟着陆标准信号的幅度和相位。信号质量监视包括信号取样、下变频、模数转换、系数生成等四个步骤。

通过信号监视实现的是一个闭环的系数调整，通过对输出的射频模拟着陆标准信号进行采样，实时实现对射频模拟着陆标准信号的质量检查，可以通过设置循环检查结果达到预设的阈值和/或设置循环检查的次数和/或设置循环检查的时间来实现调整基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数的目的，从而实现调整输出的射频模拟着陆标准信号的幅度和相位。

由图1所示的方法可以看出，本申请的有益效果在于：本申请的仪表着陆标准信号的数字化生成方法、系统、设备及介质，充分利用数字信号处理效果稳定、不受元器件误差和温度特性影响、易于对误差补偿的特点，基于现场可编程门阵列的数字化处理系统结构，对输入信号进行幅度和相位自动调整，减小功率放大器温度特性的影响，保证输出给天馈单元的仪表着陆标准信号的功率和相位关系稳定。基于数字化的信号生成方法，避免了采用模拟电路时载波泄露而导致的抑制载波的双边带信号中的载波残留，生成的抑制载波的双边带信号更纯净。基于本申请的标准信号生成单元接口形式与原标准信号生成单元接口兼容，可便于替换原系统模块，在提高系统性能同时节约原系统的升级成本。基于本申请的标准信号生成电路，提供数字化指令接口，便于按照机场航向道、下滑道要求和现场环境而进行的射频信号调整补偿工作，也方便了后期维护工作。

在本申请的一些实施例中，上述方法包括：基带信号、中频参考信号基于FPGA产生，基带信号调整系数基于DSP计算产生。

FPGA是一种高度灵活的可编程电路，内部有大量的可编程逻辑功能块，可编程逻辑单元是FPGA的核心部分，由可编程逻辑门、存储器、寄存器和触发器等组成，通过硬件描述语言Verilog HDL实现编程设计。

DSP是数字信号微处理器，内部有独立的地址总线和数据总线，独立的硬件乘法器，乘法指令可在单周期内完成，数据和程序空间分开，可同时访问指令和数据，可并行执行多个操作。

通过现场可编程门阵列FPGA、DSP、数模转换电路及其他硬件电路结合的方式，充分利用FPGA灵活可编程的特点，根据具体需求对FPGA进行配置和优化，通过编程实现不同的电路和算法，FPGA能够同时执行多个并行操作，并且具有实时高速数据传输的能力，通过内部可编程逻辑单元实现基带信号、中频参考信号的产生。通过DSP的高精度、实时可编程及强大数字计算能力，实现基带信号调整系数的计算和传输。

通过上述技术方案，实现了由FPGA产生信号，由DSP来对信号质量进行监视，通过软件方法实现数字功率回环控制和数字相位回环控制，通过软件方式调节基带信号调整系数，提高系统输出的射频模拟着陆标准信号的功率稳定性，减小射频模拟着陆标准信号的相位漂移，同时降低误差补偿难度。

在本申请的一些实施例中，上述方法包括：基于基带信号、中频参考信号、基带信号调整系数，生成中频数字着陆标准信号包括：基带信号包括航道CSB、航道SBO、余隙CSB、余隙SBO 四种基带信号，中频参考信号包括中频参考信号同相分量和中频参考信号正交分量，基带信号调整系数包括基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数。

基带信号由现场可编程逻辑门阵列FPGA来生成，信号的幅值和频率都不能满足系统处理的要求，所以在将基带信号进行传输前需要对基带信号进行插值滤波操作，通过提升信号的频率，滤除插值带来的镜像干扰用于后续信号处理。

中频参考信号又可以称为同相正交I/Q信号，同相正交I/Q信号中的I是同相（In-phase），Q是正交（Quadrature）的缩写，相位是相对信号，相对于一个信号或者一个参考点，某个信号的相位是同相或者异相。同相和正交是指两个具有相同频率并且相差90°的正弦波。基于双口RAM生成同相正交I/Q信号，插值单元对同相正交I/Q信号进行插值，时钟单元为同相正交I/Q信号产生单元和插值单元提供同步时钟，滤波单元对插值后的信号进行滤除镜像频率干扰。

双口RAM是有两组数据线和地址线，读写同时进行，且FIFO（First In First Out）读写可以同时进行，彼此互不干扰。

插值单元采用CIC（Cascaded Integrator-Comb filter）插值滤波器，只有加法器、积分器和寄存器，在高速抽取和插值单元中效率高。

例如，可以通过如下方式产生中频数字着陆标准信号，并调节射频模拟着陆标准信号的幅度和相位。双口RAM同时产生90Hz、150Hz、1020Hz的正交I/Q信号，在1.2MHz的时钟作用下产生CSB和SBO基础信号，再在24MHz时钟作用下对CSB I/Q信号和SBO IQ信号进行20倍的CIC插值滤波，提升采样频率。再次对信号进行5倍插值将信号频率由24MHz变为120MHz，同时经过带通滤波滤除插值带来的镜像干扰频率，再经过数模转换模块得到模拟的CSB和SBO信号。

为了适应模数转换模块的采样要求，对模拟的CSB和SBO信号进行衰减粗调，降低增益，带通滤波器滤除杂波信号，并通过下变频混频器将信号频率降到30MHz，在通过30MHz的滤波器滤除混频镜像干扰，得到频率和增益都适配模数转换要求的预处理信号。模数转换AD对预处理信号进行采样，FPGA对采样信号进行算法处理，将处理后的信号通过数模转换、30MHz带通滤波器、混频器、混频器滤波器、数控衰减得到射频模拟着陆标准信号，DSP对射频模拟着陆标准信号进行采样计算基带信号调整系数并将结果反馈给FPGA，FPGA通过将基带信号调整系数修正到算法公式中，实现对输出的射频模拟着陆标准信号的幅度和相位的调整。

通过上述技术方案，通过FPGA、信号处理电路DSP及硬件电路的结合，实现了中频数字着陆标准信号的产生，提高了信号产生的稳定性，减小了信号产生过程中受温度影响的温漂问题，提高了信号波形的线性度，减小了相位漂移。

生成中频数字着陆标准信号包括：将四种基带信号分别与中频参考信号同相分量、基带信号同相调整系数进行乘法运算得到四种基带信号同相分量，将四种基带信号分别与中频参考信号正交分量、基带信号正交调整系数进行乘法运算得到四种基带信号正交分量，将四种基带信号同相分量和四种基带信号正交分量相加后得到四种中频数字着陆标准信号。

四种中频数字着陆标准信号的信号生成方法一样，以一路为代表进行说明，将其中一路着陆标准信号的基带信号记为：a(k)，

中频参考信号的同相分量：,

中频参考信号的正交分量：，

基带信号同相调整系数：xI，

基带信号正交调整系数：xQ，

其中，k为采样点序号，设置中频载波频率fi为30MHz，采样频率fs为90MHz。

中频数字着陆标准信号的同相分量生成是将四种基带信号乘上基带信号同相调整系数，再乘上中频参考信号的同相分量。

中频数字着陆标准信号的同相分量：xI*a(k)*rI(k)，

中频数字着陆标准信号的正交分量生成是将四种基带信号乘上基带信号正交调整系数，再乘上中频参考信号的正交分量。

中频数字着陆标准信号的同相分量：xQ*a(k)*rQ(k)，

中频数字着陆标准信号可以表示为：

其中，c1为调节后幅度上的变化，q1为调节后相位上的变化。

也即通过调整基带信号同相调整系数xI和基带信号正交调整系数xQ，可以实现调整中频数字着陆标准信号的幅值c1和相位q1的目的，从而达到调节输出中频数字着陆标准信号的目的。

通过上述技术方案，可以实现航道CSB、航道SBO、余隙CSB、余隙SBO四种信号的数字调节，保障发射信号的功率稳定性，避免模拟器件温度漂移的影响，减少了载波残留。

在本申请的一些实施例中，上述方法包括：基于中频数字着陆标准信号生成中频模拟着陆标准信号包括：将四种中频数字着陆标准信号进行数模转换，得到四种中频模拟着陆标准信号。

为了适配接口，需要将中频数字着陆信号进行数模转换，转换为中频模拟着陆标准信号，再进行频谱搬移和功率放大后才能进行发射。

通过上述技术方案，基于本发明的标准信号生成单元接口形式与原标准信号生成单元接口兼容，可便于替换原系统模块，在提高系统性能同时节约原系统的升级成本。

在本申请的一些实施例中，上述方法包括：基于载频设置命令参数，生成射频模拟着陆标准信号包括：对四种中频模拟着陆标准信号进行上变频和功率放大。

射频频率为对应航向信标台和下滑信标台频道范围108MHz~112MHz和329MHz~335MHz，航向信标台的航道信号和余隙信号频道频差为8KHz，下滑信标台的航道信号和余隙信号频道频差为16KHz。

中频模拟着陆标准信号并不能满足发射需求，需要将信号能量提升，功率增加才能够将信号发射出去，将信号上变频就是将信号加载到载频信号上，再经过功率放大就可以达到发射的要求。

通过上述技术方案，实现基于数字着陆标准信号的射频模拟着陆标准信号发射，提高射频模拟着陆标准信号的稳定性，降低射频模拟着陆标准信号温度漂移，降低了载漏指标。

在本申请的一些实施例中，上述方法包括：对射频模拟着陆标准信号进行信号质量监视包括，对射频模拟着陆标准信号进行信号取样、下变频、数模转换、系数生成。

通过对射频信号进行采样，通过对采样的信号进行下变频操作，将下变频的信号进行模数转换，然后将信号内容进行分析，得到基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数，再将基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数进行反馈，调整中频数字着陆标准信号，再次经过数模转换为中频模拟着陆标准信号，再次生成射频模拟着陆标准信号，直到得出的射频模拟着陆标准信号达到发射要求。

通过上述技术按方案，实现了对基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数的闭环矫正，自动实现对输出射频模拟着陆标准信号的调节，节省了人力成本，降低了系统调节难度。

在本申请的一些实施例中，上述方法包括：系数生成包括将四种中频模拟着陆标准信号采样信号和中频参考信号的同相分量、中频参考信号的正交分量进行数字混频处理，得到基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数。

四种中频数字着陆标准信号的信号生成方法一样，以一路为代表进行说明，将其中一路中频模拟着陆标准信号采样记为：s2(k)，

受上变频与功率放大的影响，s2(k)相对s1(k)的幅度和相位发生了变化，表示为：

。

模拟着陆标准信号s2(k)采样信号和中频参考信号的同相分量混频低通后，放大两倍生成幅相监视的同相分量：

。

模拟着陆标准信号s2(k)采样信号和中频参考信号的正交分量混频低通后，放大两倍生成幅相监视的正交分量：

。

幅相监视的同相分量与幅相监视的正交分量相除，并取反正切得到调整角度，分别进行取正弦和余弦运算，得到相位调整系数的同相分量与正交分量：

，

。

基带信号除以同相分量与正交分量平方和后开根号，取倒数后得到幅度调整系数

。

积累一定时间的幅度调整系数与相位调整系数的同相分量与正交分量乘积，取平均后得到基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数：

基带信号同相调整系数：xI=sum(d(k)*pI(k))/N，

基带信号正交调整系数：xQ= sum(d(k)*pQ(k))/N，

N的取值可根据具体情况进行设置，在本实施例中，N取100。

通过使用定向耦合器获取输入和输出信号，并且用网络分析仪对输入输出信号进行监视，得到的部分数据参考表1和表2。

表1

表2

由表1和表2可知，对相位进行测量时，功率设置为航向CSB为20w或25w，航向SBO为0.5w或0.6w，分别对四个相位点进行测量，设备在常温条件下输出值作为参考值，在高温、低温条件下，输出值有相位漂移量，经过大量测试数据统计得出设备改进后比设备改进前相位漂移由±5°提高到±3°。

对功率进行测量时，相位设置为0°，设备在常温条件下输出值作为参考值，设备处于不同的温度条件下工作时，输出值有功率偏差，经过大量测试数据统计得到设备改进后比设备改进前波功率稳定性由3%提高到1%。

载漏指标是指模拟信号中与泄漏相关的测量指标，用于评估信号的完整性。通过使用定向耦合器获取输入和输出信号，并且用频谱测试仪测试信号的载漏指标，得到的部分数据参考表3。

表3

由表3可知，在SBO功率为0.1w、0.5w、1w时，设备在常温条件下输出值作为参考值，设备改进后受温度的影响较设备改进前漂移幅度降低，设备改进后的载漏指标明显提升，经过大量测试数据统计得到设备改进后比设备改进前载漏指标由27dB提升到-33dB。

通过上述技术按方案，实现对射频模拟着陆标准信号的数字调节，实现闭环功率调节和相位调节，使输出的射频模拟着陆标准信号可靠稳定，相位漂移由±5°提高到±3°，波功率稳定性由3%提高到1%，载漏指标由27dB提升到-33dB。

图2示出了根据本申请另一个实施例的仪表着陆标准信号的数字化生成方法结构示意图。

现场可编程门阵列（FPGA）和与它相连的四路数模转换（DA）电路组成的中频信号产生单元；由两路上变频电路和与它相连的两路功率放大器电路组成的上变频与功率放大单元；由信号取样器、下变频和数模转换（AD）、现场可编程门阵列（FPGA）电路组成的信号质量监视单元。采样信号经过AD后传送到FPGA内部，FPGA对数据进行处理，进一步降低采样频率，并送给DSP单元进行处理，通过得到基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数，实现对输出信号幅度和相位的调节。

图3示出了根据本申请的一个实施例的仪表着陆标准信号数字化生成系统的结构示意图，该装置300包括数字信号生成单元310、信模拟信号生成单元320、射频信号生成单元330、信号质量监视单元340。

数字信号生成单元310，用于基于基带信号、中频参考信号、基带信号调整系数，生成中频数字着陆标准信号，基带信号包括航道CSB、航道SBO、余隙CSB、余隙SBO 四种基带信号，中频参考信号包括中频参考信号同相分量和中频参考信号正交分量，基带信号调整系数包括基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数；

模拟信号生成单元320，用于基于中频数字着陆标准信号生成中频模拟着陆标准信号；

射频信号生成单元330，用于基于载频设置命令参数，生成射频模拟着陆标准信号；

信号质量监视单元340，用于对射频模拟着陆标准信号进行信号质量监视，获取基带信号调整系数，调整射频模拟着陆标准信号的幅度和相位。

在本申请的一个实施例中，在上述系统中，基带信号、中频参考信号基于FPGA产生，基带信号调整系数基于DSP计算产生。

在本申请的一个实施例中，在上述系统中，基于基带信号、中频参考信号、基带信号调整系数，生成中频数字着陆标准信号包括：

将四种基带信号分别与中频参考信号同相分量、基带信号同相调整系数进行乘法运算得到四种基带信号同相分量，将四种基带信号分别与中频参考信号正交分量、基带信号正交调整系数进行乘法运算得到四种基带信号正交分量，将四种基带信号同相分量和四种基带信号正交分量相加后得到四种中频数字着陆标准信号。

在本申请的一个实施例中，在上述系统中，基于中频数字着陆标准信号生成中频模拟着陆标准信号包括：将四种中频数字着陆标准信号分别进行数模转换，得到四种中频模拟着陆标准信号。

在本申请的一个实施例中，在上述系统中，基于载频设置命令参数，生成射频模拟着陆标准信号包括：对四种中频模拟着陆标准信号进行上变频和功率放大。

在本申请的一个实施例中，在上述系统中，信号质量监视单元340还用于对射频模拟着陆标准信号进行信号质量监视包括，对射频模拟着陆标准信号进行信号取样、下变频、数模转换、系数生成。

在本申请的一个实施例中，在上述系统中，信号质量监视单元340还用于系数生成包括将四种中频模拟着陆标准信号采样信号和中频参考信号的同相分量、中频参考信号的正交分量进行数字混频处理，得到基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数。

需要说明的是，上述的一种仪表着陆标准信号数字化生成系统可一一实现前述的一种仪表着陆标准信号数字化生成方法，这里不再赘述。

图4示出了根据本申请一个实施例的电子设备的结构示意图，该电子设备400包括处理器410和被安排成存储计算机可执行指令（计算机可读程序代码）的存储器420。

其中，存储器420可以是诸如闪存、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器420具有存储计算机可读程序代码431的存储空间430。例如，用于存储计算机可读程序代码的存储空间430可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个计算机可读程序代码431。计算机可读程序代码431可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘（CD）、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图4所述的计算机可读存储介质。

图5示出了根据本申请一个实施例的一种计算机可读存储介质的结构示意图。该计算机可读存储介质500存储有用于执行根据本申请的方法步骤的计算机可读程序代码431，可以被电子设备400的处理器410读取，当计算机可读程序代码431由电子设备400运行时，导致该电子设备400执行上面所描述的方法中的各个步骤，具体来说，该计算机可读存储介质存储的计算机可读程序代码431可以执行上述任一实施例中示出的方法。计算机可读程序代码431可以以适当形式进行压缩。

计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意组合。具体的，计算机可读存储介质可以是便携式计算机盘、硬盘、U盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、讲台随机存取存储器（SRAM）、便携式压缩盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能盘（DVD）、记忆棒、软盘、光盘、磁碟、机械编码设备以及上述任意组合。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种仪表着陆标准信号的数字化生成方法，其特征在于，包括：

基于基带信号、中频参考信号、基带信号调整系数，生成中频数字着陆标准信号，所述基带信号包括航道CSB、航道SBO、余隙CSB、余隙SBO 四种基带信号，所述中频参考信号包括中频参考信号同相分量和中频参考信号正交分量，所述基带信号调整系数包括基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数；

基于中频数字着陆标准信号生成中频模拟着陆标准信号；

基于载频设置命令参数，生成射频模拟着陆标准信号；

对所述射频模拟着陆标准信号进行信号质量监视，获取基带信号调整系数，调整所述射频模拟着陆标准信号的幅度和相位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基带信号、中频参考信号基于FPGA产生，所述基带信号调整系数基于DSP计算产生。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于基带信号、中频参考信号、基带信号调整系数，生成中频数字着陆标准信号包括：将所述四种基带信号分别与所述中频参考信号同相分量、所述基带信号同相调整系数进行乘法运算得到四种基带信号同相分量，将所述四种基带信号分别与所述中频参考信号正交分量、所述基带信号正交调整系数进行乘法运算得到四种基带信号正交分量，将四种基带信号同相分量和对应的四种基带信号正交分量相加得到四种中频数字着陆标准信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于中频数字着陆标准信号生成中频模拟着陆标准信号包括：将四种中频数字着陆标准信号分别进行数模转换，得到四种中频模拟着陆标准信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于载频设置命令参数，生成射频模拟着陆标准信号包括：对四种中频模拟着陆标准信号进行上变频和功率放大。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述射频模拟着陆标准信号进行信号质量监视包括，对所述射频模拟着陆标准信号进行信号取样、下变频、数模转换、系数生成。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述系数生成包括将四种中频模拟着陆标准信号采样信号和所述中频参考信号的同相分量、所述中频参考信号的正交分量进行数字混频处理，得到基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数。

8.一种仪表着陆标准信号的数字化生成系统，其特征在于，包括：

数字信号生成单元，用于基于基带信号、中频参考信号、基带信号调整系数，生成中频数字着陆标准信号，所述基带信号包括航道CSB、航道SBO、余隙CSB、余隙SBO 四种基带信号，所述中频参考信号包括中频参考信号同相分量和中频参考信号正交分量，所述基带信号调整系数包括基带信号同相调整系数和基带信号正交调整系数；

模拟信号生成单元，用于基于中频数字着陆标准信号生成中频模拟着陆标准信号；

射频信号生成单元，用于基于载频设置命令参数，生成射频模拟着陆标准信号；

信号质量监视单元，用于对所述射频模拟着陆标准信号进行信号质量监视，获取基带信号调整系数，调整所述射频模拟着陆标准信号的幅度和相位。

9.一种电子设备，其中，该电子设备包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。