CN210640878U - 一种ads-b信号接收装置和系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种ADS‑B信号接收装置和系统，应用于卫星载荷，所述ADS‑B信号接收装置包括：天线、射频单元、数字采样单元以及控制单元；所述射频单元的第一端与所述天线连接，所述射频单元的第二端与所述数字采样单元的第一端连接，所述射频单元用于通过天线获取ADS‑B信号，并对所述ADS‑B信号进行处理，向所述数字采样单元发送处理后的ADS‑B信号；所述数字采样单元的第二端与控制单元的第一端连接，所述数字采样单元用于对接收到的所述处理后的ADS‑B信号进行低通采样，将ADS‑B信号转换为数字信号，并向所述控制单元发送所述数字信号；所述控制单元用于接收所述数字信号，并向星载服务器发送所述数字信号。

Description

一种ADS-B信号接收装置和系统

技术领域

本申请涉及信号处理领域，具体而言，涉及一种ADS-B信号接收装置和系统。

背景技术

广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance–Broadcast，ADS-B)是国际民航组织(ICAO)所确立的安全可靠的空管地面监视技术之一。ADS-B可以将导航设备和其他的机载设备所产生的信息作为飞行信息的数据源，把地空/空空数据链作为通信的手段，通过广播或单播的形式发送携带有飞行信息数据的ADS-B信号，实现地面站与飞机的及时通信与空域监视能力，同时通过接收其他飞机广播的信息来实现本机对周边的空域交通态势的感知。

现有的ADS-B信号接收装置通常是为大型、通用飞机的装机环境专门设计的。对于卫星载荷来说，现有的ADS-B信号接收装置的精度不足，不能满足卫星载荷的应用环境。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种ADS-B信号接收装置和系统，用以提高ADS-B信号接收装置的精度。

第一方面，实施例提供一种ADS-B信号接收装置，应用于卫星载荷，包括：天线、射频单元、数字采样单元以及控制单元；所述射频单元的第一端与所述天线连接，所述射频单元的第二端与所述数字采样单元的第一端连接，所述射频单元用于通过天线获取ADS-B信号，并对所述ADS-B信号进行处理，向所述数字采样单元发送处理后的ADS-B信号；所述数字采样单元的第二端与控制单元的第一端连接，所述数字采样单元用于对接收到的所述处理后的ADS-B信号进行低通采样，将ADS-B信号转换为数字信号，并向所述控制单元发送所述数字信号；所述控制单元用于接收所述数字信号，并向星载服务器发送所述数字信号。

本申请实施例通过设置数值采样单元对处理后的ADS-B信号进行低通采样，在同样的脉冲中可以获得更多的采样点，尽可能无损地对信号进行采样，使得星载服务器接收到的数字信号的精度更高，信息更全。

在可选的实施方式中，所述射频单元包括：射频放大电路、本振电路、混频电路和中频电路；所述射频放大电路的第一端与所述天线连接，所述射频放大电路的第二端与所述混频电路的第一端连接，所述射频放大电路用于通过天线获取ADS-B信号，并对ADS-B信号进行放大处理，向所述混频电路发送放大后的ADS-B信号；所述本振电路的第一端与所述混频电路的第二端连接，所述本振电路用于生成本振信号，并向所述混频电路发送所述本振信号；所述混频电路的第三端与所述中频电路的第一端连接，所述混频电路用于将放大后的ADS-B信号与所述本振信号混合，得到目标下变频信号，并向所述中频电路发送所述目标下变频信号；所述中频电路的第二端与所述数字采样单元的第一端连接，所述中频电路用于对所述目标下变频信号的幅值进行限制，得到处理后的ADS-B信号，并向所述数字采样单元发送处理后的ADS-B信号。

本申请通过对ADS-B信号进行放大处理、混频处理、滤波处理以及限幅处理，可以减少ADS-B信号中的噪声和干扰，提高ADS-B信号的质量，以便数字采集单元可以采集到精度较高的数字信号。

在可选的实施方式中，所述混频电路包括第一混频器和第二混频器，所述本振电路包括第一本振子电路和第二本振子电路；所述第一混频器的第一端与所述射频放大电路的第二端连接，所述第一混频器的第二端与所述第一本振子电路连接，所述第一混频器的第三端与所述第二混频器的第一端连接；所述第一本振子电路用于生成第一本振信号，并向所述第一混频器发送所述第一本振信号；所述第一混频器用于将所述放大后的ADS-B信号与所述第一本振信号混合，得到初始下变频信号，并向所述第二混频器发送所述初始下变频信号；所述第二混频器的第二端与所述第二本振子电路连接，所述第二混频器的第三端与所述中频电路的第一端连接；所述第二本振子电路用于生成第二本振信号，并向所述第二混频器发送所述第二本振信号，所述第二本振信号的频率与所述第一本振信号的频率不同；所述第二混频器用于将所述初始下变频信号与所述第二本振信号混合，得到目标下变频信号，并向所述中频电路发送所述目标下变频信号。

本申请实施例通过对ADS-B信号进行二次混频处理，可以得到质量较高的下变频信号，有效防止降频后的信号出现频谱混叠的情况。

在可选的实施方式中，所述混频电路还包括窄带带通滤波器，所述窄带带通滤波器设置在所述第一混频器和所述第二混频器之间。

本申请实施例通过窄带带通滤波器对初次混频后的信号进行滤波，可以有效滤除由电子元器件产生的通道噪声，以及滤除干扰辐射源信号产生的带外干扰，以此提高信号的质量。

在可选的实施方式中，所述射频放大电路包括第一低噪信号放大器和带通滤波器；所述第一低噪信号放大器的第一端与所述天线连接，所述第一低噪信号放大器的第二端与所述带通滤波器的第一端连接，所述带通滤波器的第二端与所述混频电路的第一端连接；所述第一低噪信号放大器用于对ADS-B信号进行去噪处理和放大处理。

本申请实施例通过设置低噪信号放大器，可以在抑制信号中的噪声的同时将信号放大，再通过带通滤波器滤除高频与低频杂散信号，提高信号的质量。

在可选的实施方式中，所述中频电路包括：中频限幅器、低通滤波器和第二低噪信号放大器；所述中频限幅器的第一端与所述混频电路的第三端连接，所述中频限幅器的第二端与所述低通滤波器的第一端连接，所述低通滤波器的第二端与所述第二低噪信号放大器的第一端连接，所述第二低噪信号放大器的第二端与所述数字采样单元的第一端连接；其中，所述中频限幅器用于限定目标下变频信号的幅值，得到第一ADS-B信号，所述第二低噪信号放大器用于对所述第一ADS-B信号进行去噪处理和放大处理，得到处理后的ADS-B信号，并向所述数字采样单元发送所述处理后的ADS-B信号。

本申请实施例通过设置中频限幅器对信号进行限幅处理，在防止信号变化过大对数字采样单元造成损伤的同时，也可以避免数字采样单元的采样失真的情况，以此来提高获取的ADS-B信号的精度。

在可选的实施方式中，所述数字采样单元包括：差分电路和数字采样器，所述差分电路的第一端与所述射频单元的第二端连接，所述差分电路的第二端与所述数字采样器的第一端，所述数字采样器的第二端与所述控制单元连接；其中，所述差分电路用于将处理后的ADS-B信号转换为差分信号，并向所述数字采样器发送所述差分信号；所述数字采样器用于对所述差分信号进行低通采样，将差分信号转换为数字信号，并向所述控制单元发送所述数字信号。

本申请实施例通过在数字采样单元中设置差分电路，可以先将处理后的ADS-B信号转换为差分信号，以便数字采样器对差分信号进行低通采样，准确地完成从模拟信号转换为数字信号的信号处理过程。

在可选的实施方式中，所述ADS-B信号接收装置还包括信息处理单元，所述信息处理单元与所述控制单元的第二端连接，所述控制单元用于向所述信息处理单元发送所述数字信号；所述信息处理单元用于对所述数字信号进行解码处理，并向所述控制单元返回解码后的数字信号。

本申请实施例通过单独设置信息处理单元，可以更加灵活地对数字信号进行处理，例如通过信息处理单元对数字信号进行解码处理，可直接获取到数字信息对应的码元序列，加快后续星载服务器进行信息处理的过程。

在可选的实施方式中，所述控制单元还用于接收所述星载服务器发送的天线控制指令，根据所述天线控制指令控制所述天线的信号捕捉角度。

本申请实施例还可以通过控制器单元根据天线控制指令控制天线的信号捕捉角度，使得天线可以跟随卫星来调整信号接收的角度，避免信号中断。

第二方面，实施例提供一种ADS-B信号接收系统，包括：星载服务器与上述前述实施方式任一项所述的ADS-B信号接收装置，所述星载服务器与所述ADS-B信号接收装置通过通讯通道进行连接；其中，所述ADS-B信号接收装置用于将获取的ADS-B信号进行处理，得到对应的数字信号，并向所述星载服务器发送所述数字信号。

本申请实施例通过在ADS-B信号接收装置设置数值采样单元对处理后的ADS-B信号进行低通采样，在同样的脉冲中可以设置更多的采样点，尽可能无损地对信号进行采样，使得星载服务器接收到数字信号的精度更高，信息更全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种ADS-B信号接收装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的又一种ADS-B信号接收装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种混频器的引脚示意图；

图4为本申请实施例提供的一种数字采样器的引脚示意图；

图5为本申请实施例提供的一种ADS-B信号接收系统的结构示意图。

图标：1-ADS-B信号接收系统；10-ADS-B信号接收装置；110-天线；120-射频单元；130-数字采样单元；140-控制单元；150-信息处理单元；20-星载服务器；1210-射频放大电路；1220-本振电路；1230-混频电路；1240-中频电路；1211-第一低噪信号放大器；1212-带通滤波器；1221-第一本振子电路；1222-第二本振子电路；1231-第一混频器；1232-第二混频器；1233-窄带带通滤波器；1241-中频限幅器；1242-低通滤波器；1243-第二低噪信号放大器；1301-差分电路；1302-数字采样器；1401-控制器；1402-存储器；1601-天线转台。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

图1为本申请实施例提供的一种ADS-B信号接收装置的结构示意图，该ADS-B信号接收装置10应用于卫星载荷，所述ADS-B信号接收装置10包括：天线110、射频单元120、数字采样单元130以及控制单元140。所述射频单元120的第一端与所述天线110连接，所述射频单元120的第二端与所述数字采样单元130的第一端连接，所述射频单元120用于通过天线110获取ADS-B信号，并对所述ADS-B信号进行处理，向所述数字采样单元130发送处理后的ADS-B信号；所述数字采样单元130的第二端与控制单元140的第一端连接，所述数字采样单元130用于对接收到的所述处理后的ADS-B信号进行低通采样，将ADS-B信号转换为数字信号，并向所述控制单元140发送所述数字信号；所述控制单元140用于接收所述数字信号，并向星载服务器20发送所述数字信号。

其中，射频单元120可以通过天线110获取到ADS-B信号，再利用射频单元120对获取的ADS-B信号进行预先处理，例如：在射频单元120中设置去除ADS-B信号中的噪声的滤波电路，或者设置调整ADS-B信号的频率的调频电路，又或者设置调整ADS-B信号的幅值的调幅电路等其他功能性电路，以此增加ADS-B信号的品质，以便更加准确地获取到ADS-B信号中携带的信息。射频单元120的具体功能和类型不限定，可以根据实际的信号处理需求进行调整。

同时，相较于现有技术中进行带通采样的ADS-B信号接收装置10，本申请设置数字采样单元130通过对处理后的ADS-B信号进行低通采样，可以将ADS-B信号无损地转换为数字信号。举例来说，传统的带通采样设置的采样点较少，可能一个脉冲会设置6个采样点，而本申请采用的低通采样设置有较多的采样点，可能一个脉冲会设置100个采样点，由此，本申请对处理后的ADS-B信号的采样精度更高，由此得到的数字信号中携带的信息也更加全面。

再者，控制单元140可以包括控制器1401和通信电路，控制器1401接收到数字采样单元130发送的数字信号之后，可以通过通信电路向星载服务器20发送数字信号，使星载服务器20根据数字信号了解对应的民用飞行器的飞行信息。控制单元140也可以包括存储器1402，控制器1401可以预先将数字信号进行存储，在星载服务器20需要获取民用飞行器的飞行信息时，控制器1401再读取存储的数字信息并向星载服务器20发送数字信号。其中，控制器1401可以采用FPGA、ARM等处理器，控制器1401的类型、控制单元140的具体结构以及发送数字信号的具体时机不限定，可以根据实际需求进行调整。

图2为本申请实施例提供的又一种ADS-B信号接收装置的结构示意图，作为本申请的一种实施方式，所述射频单元120包括：射频放大电路1210、本振电路1220、混频电路1230和中频电路1240；所述射频放大电路1210的第一端与所述天线110连接，所述射频放大电路1210的第二端与所述混频电路1230的第一端连接，所述射频放大电路1210用于通过天线110获取ADS-B信号，并对ADS-B信号进行放大处理，向所述混频电路1230发送放大后的ADS-B信号；所述本振电路1220的第一端与所述混频电路1230的第二端连接，所述本振电路1220用于生成本振信号，并向所述混频电路1230发送所述本振信号；所述混频电路1230的第三端与所述中频电路1240的第一端连接，所述混频电路1230用于将放大后的ADS-B信号与所述本振信号混合，得到目标下变频信号，并向所述中频电路1240发送所述目标下变频信号；所述中频电路1240的第二端与所述数字采样单元130的第一端连接，所述中频电路1240用于对所述目标下变频信号的幅值进行限制，得到处理后的ADS-B信号，并向所述数字采样单元130发送处理后的ADS-B信号。

其中，本申请实施例通过在射频单元120中设置射频放大电路1210、本振电路1220、混频电路1230和中频电路1240。射频单元120可以通过射频放大电路1210对ADS-B信号进行信号放大，便于后续对ADS-B信号进行处理，再利用混频电路1230将ADS-B信号与本振电路1220生成的本振信号进行混合，来降低ADS-B信号的载波频率。最后再利用中频电路1240对ADS-B信号进行限幅处理，在去除异常信号的同时，可以对数字采样电路进行保护。射频单元120的具体结构以及具体功能不限定，可以根据实际的信号处理需求进行调整。

作为本申请的一种实施方式，所述混频电路1230包括第一混频器1231和第二混频器1232，所述本振电路1220包括第一本振子电路1221和第二本振子电路1222；所述第一混频器1231的第一端与所述射频放大电路1210的第二端连接，所述第一混频器1231的第二端与所述第一本振子电路1221连接，所述第一混频器1231的第三端与所述第二混频器1232的第一端连接；所述第一本振子电路1221用于生成第一本振信号，并向所述第一混频器1231发送所述第一本振信号；所述第一混频器1231用于将所述放大后的ADS-B信号与所述第一本振信号混合，得到初始下变频信号，并向所述第二混频器1232发送所述初始下变频信号；所述第二混频器1232的第二端与所述第二本振子电路1222连接，所述第二混频器1232的第三端与所述中频电路1240的第一端连接；所述第二本振子电路1222用于生成第二本振信号，并向所述第二混频器1232发送所述第二本振信号，所述第二本振信号的频率与所述第一本振信号的频率不同；所述第二混频器1232用于将所述初始下变频信号与所述第二本振信号混合，得到目标下变频信号，并向所述中频电路1240发送所述目标下变频信号。

其中，混频器是输出信号频率等于两输入信号频率之和、差的电路。本申请中的混频器以输入的本振信号的频率与ADS-B信号的频率的差值作为输出信号的频率，以此来降低ADS-B信号的载波频率。同时，初始下变频信号与目标下变频信号均为混频后的ADS-B信号，初始下变频信号的频率与目标下变频信号的频率不同。

再者，第一本振子电路1221和第二本振子电路1222可以为不同的两个电路，分别通过不同规格的电路输出不同频率的本振信号，也可以为同一个电路，通过同一个电路中不同的输出端来输出不同频率的本振信号。本振电路1220的具体结构以及本振信号的具体频率不限定，可以根据实际信号处理需求进行调整。

举例来说，假设混频器的选用的芯片为MAX2690，如图3所示，第一混频器1231的3号引脚RFIN接收射频放大电路1210传输过来的频率为1090Mhz的ADS-B信号，第一混频器1231的6号引脚LO接收800MHz射频本振信号，第一混频器1231的8号引脚IFOUT-输出290MHz初始下变频信号。第二混频器1232的3号引脚RFIN接收290MHz初始下变频信号，第二混频器1232的6号引脚LO接收278MHz中频本振信号，第二混频器1232的8号引脚IFOUT-输出12MHz目标下变频信号到中频电路1240。由此，本申请实施例通过对ADS-B信号进行二次混频处理，可以得到质量较高的下变频信号，有效防止降频后的信号出现频谱混叠的情况。

并且，混频器的具体型号以及信号的具体频率不限定，可以根据实际的ADS-B信号接收装置10的处理需求进行调整。

在上述实施例的基础上，所述混频电路1230还包括窄带带通滤波器1233，所述窄带带通滤波器1233设置在所述第一混频器1231和所述第二混频器1232之间。通过窄带带通滤波器1233对初次混频后的信号进行滤波，可以有效滤除通道噪声以及去除带外干扰，以此提高信号的质量。

其中，窄带带通滤波器1233是按滤波器的频率特性的幅频特性来定义的一种特殊的滤波器，可以得到具有很窄的通带和比较陡峭的过度带的信号。通道噪声主要包括电子元器件在工作时产生的噪声，带外干扰可以包括其他辐射源产生的信号或者是宇宙天体产生的电磁信号等。窄带带通滤波器1233滤去的具体通道噪声以及带外干扰可以根据实际信号质量的需求进行调整。

作为本申请的另一种实施方式，所述射频放大电路1210包括第一低噪信号放大器1211和带通滤波器1212；所述第一低噪信号放大器1211的第一端与所述天线110连接，所述第一低噪信号放大器1211的第二端与所述带通滤波器1212的第一端连接，所述带通滤波器1212的第二端与所述混频电路1230的第一端连接；所述第一低噪信号放大器1211用于对ADS-B信号进行去噪处理和放大处理。

其中，低噪信号放大器的作用比较突出，一方面可以减少ADS-B信号的杂波干扰，提高ADS-B信号接收装置10的灵敏度；另一方面可以放大射频信号，如ADS-B信号，以保证后续ADS-B信号的正常处理。带通滤波器1212是指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器。

举例来说，第一低噪信号放大器1211通过L波段天线110接收1090MHz频率的ADS-B信号。经过第一低噪信号放大器1211，在抑制噪声的同时将ADS-B信号放大，然后通过中心频率为1090MHz的带通滤波器1212滤除高频与低频杂散信号，最后将信号输出到混频电路1230。其中，ADS-B信号的具体频率以及带通滤波器1212的中心频率不限定，可以根据实际的信号需求进行调整。

作为本申请的再一种实施方式，所述中频电路1240包括：中频限幅器1241、低通滤波器1242和第二低噪信号放大器1243；所述中频限幅器1241的第一端与所述混频电路1230的第三端连接，所述中频限幅器1241的第二端与所述低通滤波器1242的第一端连接，所述低通滤波器1242的第二端与所述第二低噪信号放大器1243的第一端连接，所述第二低噪信号放大器1243的第二端与所述数字采样单元130的第一端连接；其中，所述中频限幅器1241用于限定目标下变频信号的幅值，得到第一ADS-B信号，所述第二低噪信号放大器1243用于对所述第一ADS-B信号进行去噪处理和放大处理，得到处理后的ADS-B信号，并向所述数字采样单元130发送所述处理后的ADS-B信号。

其中，中频限幅器1241通常采用在一个近似中频带宽的限幅器中加入适量的正反馈，可以改善其削弱比，实现将输出的信号的幅度限定在一定的范围内。举例来说，假设输入的ADS-B信号的信号幅度在[-100dBm,-40dBm]的范围内，同时假设中频限幅器1241设定的幅值限定范围为[-80dBm,-60dBm]，则ADS-B信号中大于-60dBm的信号的幅度将改为-60dBm，小于-80dBm的信号的幅度将改为-80dBm，使得中频限幅器1241输出的信号的幅度在[-80dBm,-60dBm]的范围内。中频限幅器1241的具体幅值限定范围不限定，可以根据实际的ADS-B信号的信号幅度进行调整。

再者，低通滤波器1242是容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。本申请可以通过设置低通滤波器1242的截止频率来过滤掉ADS-B信号中频率较大的噪声，低通滤波器1242相较于带通滤波器1212对ADS-B信号中高频噪声的抑制作用更好，便于进行后续的脉冲去交错和解码处理。低通滤波器1242的具体截止频率不限定，可以根据实际的信号需求进行调整。第二低噪信号放大器1243的作用与上述的第一低噪信号放大器1211的作用相同，此处不再进行赘述。

作为本申请的一种实施方式，所述数字采样单元130包括：差分电路1301和数字采样器1302，所述差分电路1301的第一端与所述射频单元120的第二端连接，所述差分电路1301的第二端与所述数字采样器1302的第一端，所述数字采样器1302的第二端与所述控制单元140连接；其中，所述差分电路1301用于将处理后的ADS-B信号转换为差分信号，并向所述数字采样器1302发送所述差分信号；所述数字采样器1302用于对所述差分信号进行低通采样，将差分信号转换为数字信号，并向所述控制单元140发送所述数字信号。

其中，差分电路1301可以将单端的ADS-B信号转换为差分信号，差分信号的振幅相同，相位相反，数字采样器1302可以对差分信号进行低通采样，将差分信号的幅值差异转换为数字信号。

举例来说，数字采样器1302可以选用TI公司的ADS5295芯片，如图4所示，数字采样器1302的第78号引脚IN1P和79号引脚IN1N用于接收差分电路1301输出的差分信号，可以将数字采样器1302的采样率设置为100Mbps，采样位数设置为12位，将12MHz差分信号转换成数字信号，再通过数字采样器1302的第13、14、15、16号引脚OUT1A_P、OUT1A_N、OUT1B_P、OUT1B_N串行输出模数转换后的数字信号到控制单元140。其中，数值采样器的具体型号、采样率以及采样位数不限定，可以根据实际需求进行调整。

在上述任一实施例的基础上，所述ADS-B信号接收装置10还包括信息处理单元150，所述信息处理单元150与所述控制单元140的第二端连接，所述控制单元140用于向所述信息处理单元150发送所述数字信号；所述信息处理单元150用于对所述数字信号进行解码处理，并向所述控制单元140返回解码后的数字信号。

为了提高信号处理的效率，可以在ADS-B信号接收装置10中设置信息处理单元150，预先为星载服务器20进行数字信息的处理。同时，本申请实施例单独设置信息处理单元150，可以通过更改信息处理单元150的类型，来更加灵活地设置信息处理单元150的对数字信号进行处理的具体功能，例如通过信息处理单元150对数字信号进行包络检波、脉冲去交错、导头判定和位置解码处理，可直接获取到数字信息对应的码元序列，加快后续星载服务器20进行信息处理的过程。

举例来说，假设控制器1401可以选用Xilinx公司的Virtex-7XC7VX690T芯片，则控制器1401的第AP6，AP5，AM6，AM5号引脚分别与数字采样器ADS5295芯片的第13、14、15、16号引脚相连，接收数字采样器1302传输过来的数值信号。控制器1401的第AP1、AP2、AM1、AM2号引脚与数字信号处理单元相连，其中控制器1401的第AP1、AP2号引脚用于发送数字信号，控制器1401的第AM1、AM2号引脚用于接收数字信号处理单元的结果。数字信号处理单元可以选用TI公司的TMS320C6678芯片，数字信号处理单元的第AJ12、AJ11号引脚分别与控制器XC7VX690T芯片的第AP1、AP2号引脚相连，用于接收控制器1401传输过来的数字信号；TMS320C6678芯片的第AF11、AF10号引脚分别与控制器XC7VX690T芯片的第AM1、AM2号引脚相连，用于将处理得到的码元序列发送给主控制器1401。

在上述任一实施例的基础上，所述控制单元140还用于接收所述星载服务器20发送的天线110控制指令，根据所述天线110控制指令控制所述天线110的信号捕捉角度。

值得说明的是，所述ADS-B信号接收装置10还包括：天线转台1601，天线转台1601设置在天线110底部，天线转台1601与控制单元140连接，控制器1401单根据星载服务器20发送的天线110控制指令，来控制天线转台1601以调整天线110的信号捕捉角度，使得天线110可以跟随卫星来调整信号接收的角度，避免信号中断。

还需要说明的是，所述ADS-B信号接收装置10还包括：电源模块，电源模块与上述的多个电子元器件相连，电源模块用于为ADS-B信号接收装置10提供稳定的直流电源。

图5为本申请实施例提供的一种ADS-B信号接收系统的结构示意图，本申请实施例中提供一种ADS-B信号接收系统1，包括：星载服务器20与上述的ADS-B信号接收装置10，所述星载服务器20与所述ADS-B信号接收装置10通过通讯通道进行连接；其中，所述ADS-B信号接收装置10用于将获取的ADS-B信号进行处理，得到对应的数字信号，并向所述星载服务器20发送所述数字信号。

其中，ADS-B信号为民用飞行器发送的无线电信号，ADS-B信号中可以携带大量的飞行信息，例如：民用飞行器的位置、航向、航速等。民用飞行器可以通过广播或单播的形式发送ADS-B信号，民用飞行器具体的发送信息的方式不限定，可以根据实际的通讯需求进行调整。由此，在设置卫星载荷上的ADS-B信号接收装置10获取到ADS-B信号之后，可以将获取的ADS-B信号进行处理，得到携带有大量的飞行信息的数字信号，从而使得设置在卫星载荷上的星载服务器20可以获取到对应的民用飞行器的飞行信息，了解民用飞行器的飞行状态。

随着航天技术的发展，如何对空中民用飞行器进行更加高效、准确地监控是当前时代急需解决的技术问题，而通过在卫星载荷上设置可以接收ADS-B信号的ADS-B信号接收装置10，也即星载ADS-BADS-B信号接收装置10，可以使得星载服务器20通过星载ADS-BADS-B信号接收装置10获取到ADS-B信号，再根据ADS-B信号携带的信息明确其对应的发送端的飞行状态。并且，星载ADS-BADS-B信号接收装置10的接收信号覆盖面广，可以对更多的民用飞行器进行监控。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。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，又例如，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通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，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。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

需要说明的是，功能如果以软件功能模块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介质中。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介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，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。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种ADS-B信号接收装置，其特征在于，应用于卫星载荷，包括：

天线、射频单元、数字采样单元以及控制单元；

所述射频单元的第一端与所述天线连接，所述射频单元的第二端与所述数字采样单元的第一端连接，所述射频单元用于通过天线获取ADS-B信号，并对所述ADS-B信号进行处理，向所述数字采样单元发送处理后的ADS-B信号；

所述数字采样单元的第二端与控制单元的第一端连接，所述数字采样单元用于对接收到的所述处理后的ADS-B信号进行低通采样，将ADS-B信号转换为数字信号，并向所述控制单元发送所述数字信号；

所述控制单元用于接收所述数字信号，并向星载服务器发送所述数字信号。

2.根据权利要求1所述的ADS-B信号接收装置，其特征在于，所述射频单元包括：

射频放大电路、本振电路、混频电路和中频电路；

所述射频放大电路的第一端与所述天线连接，所述射频放大电路的第二端与所述混频电路的第一端连接，所述射频放大电路用于通过天线获取ADS-B信号，并对ADS-B信号进行放大处理，向所述混频电路发送放大后的ADS-B信号；

所述本振电路的第一端与所述混频电路的第二端连接，所述本振电路用于生成本振信号，并向所述混频电路发送所述本振信号；

所述混频电路的第三端与所述中频电路的第一端连接，所述混频电路用于将放大后的ADS-B信号与所述本振信号混合，得到目标下变频信号，并向所述中频电路发送所述目标下变频信号；

所述中频电路的第二端与所述数字采样单元的第一端连接，所述中频电路用于对所述目标下变频信号的幅值进行限制，得到处理后的ADS-B信号，并向所述数字采样单元发送处理后的ADS-B信号。

3.根据权利要求2所述的ADS-B信号接收装置，其特征在于，所述混频电路包括第一混频器和第二混频器，所述本振电路包括第一本振子电路和第二本振子电路；

所述第一混频器的第一端与所述射频放大电路的第二端连接，所述第一混频器的第二端与所述第一本振子电路连接，所述第一混频器的第三端与所述第二混频器的第一端连接；所述第一本振子电路用于生成第一本振信号，并向所述第一混频器发送所述第一本振信号；所述第一混频器用于将所述放大后的ADS-B信号与所述第一本振信号混合，得到初始下变频信号，并向所述第二混频器发送所述初始下变频信号；

所述第二混频器的第二端与所述第二本振子电路连接，所述第二混频器的第三端与所述中频电路的第一端连接；所述第二本振子电路用于生成第二本振信号，并向所述第二混频器发送所述第二本振信号，所述第二本振信号的频率与所述第一本振信号的频率不同；所述第二混频器用于将所述初始下变频信号与所述第二本振信号混合，得到目标下变频信号，并向所述中频电路发送所述目标下变频信号。

4.根据权利要求3所述的ADS-B信号接收装置，其特征在于，所述混频电路还包括窄带带通滤波器，所述窄带带通滤波器设置在所述第一混频器和所述第二混频器之间。

5.根据权利要求2所述的ADS-B信号接收装置，其特征在于，所述射频放大电路包括第一低噪信号放大器和带通滤波器；

所述第一低噪信号放大器的第一端与所述天线连接，所述第一低噪信号放大器的第二端与所述带通滤波器的第一端连接，所述带通滤波器的第二端与所述混频电路的第一端连接；

所述第一低噪信号放大器用于对ADS-B信号进行去噪处理和放大处理。

6.根据权利要求2所述的ADS-B信号接收装置，其特征在于，所述中频电路包括：中频限幅器、低通滤波器和第二低噪信号放大器；

所述中频限幅器的第一端与所述混频电路的第三端连接，所述中频限幅器的第二端与所述低通滤波器的第一端连接，所述低通滤波器的第二端与所述第二低噪信号放大器的第一端连接，所述第二低噪信号放大器的第二端与所述数字采样单元的第一端连接；

其中，所述中频限幅器用于限定目标下变频信号的幅值，得到第一ADS-B信号，所述第二低噪信号放大器用于对所述第一ADS-B信号进行去噪处理和放大处理，得到处理后的ADS-B信号，并向所述数字采样单元发送所述处理后的ADS-B信号。

7.根据权利要求1-6任一项所述的ADS-B信号接收装置，其特征在于，所述数字采样单元包括：差分电路和数字采样器，所述差分电路的第一端与所述射频单元的第二端连接，所述差分电路的第二端与所述数字采样器的第一端，所述数字采样器的第二端与所述控制单元连接；

其中，所述差分电路用于将处理后的ADS-B信号转换为差分信号，并向所述数字采样器发送所述差分信号；所述数字采样器用于对所述差分信号进行低通采样，将差分信号转换为数字信号，并向所述控制单元发送所述数字信号。

8.根据权利要求1-6任一项所述的ADS-B信号接收装置，其特征在于，所述ADS-B信号接收装置还包括信息处理单元，所述信息处理单元与所述控制单元的第二端连接，所述控制单元用于向所述信息处理单元发送所述数字信号；所述信息处理单元用于对所述数字信号进行解码处理，并向所述控制单元返回解码后的数字信号。

9.根据权利要求1-6任一项所述的ADS-B信号接收装置，其特征在于，所述控制单元还用于接收所述星载服务器发送的天线控制指令，根据所述天线控制指令控制所述天线的信号捕捉角度。

10.一种ADS-B信号接收系统，其特征在于，包括：星载服务器与上述权利要求1-8任一项所述的ADS-B信号接收装置，所述星载服务器与所述ADS-B信号接收装置通过通讯通道进行连接；

其中，所述ADS-B信号接收装置用于将获取的ADS-B信号进行处理，得到对应的数字信号，并向所述星载服务器发送所述数字信号。

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