[实用新型]基于接收机阵列的航空遥测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空通信领域，具体是指基于接收机阵列的航空遥测系统。

背景技术

传统的航空遥测系统采用高增益自动跟踪抛物面天线和一个数字/模拟接收来实现，在实际应用中它存在以下问题和缺陷：1由高增益自动跟踪抛物面天线造成的系统成本高，不易维护；2跟踪天线在目标运动速度过快时容易造成丢失目标；3难于将扩频技术应用到遥测系统中造成系统的抗干扰能力较差；4采用单载波技术，对于宽带遥测数据的传输容易受到多普勒效应带来的频率弥散性和多路径传输带来的码间干扰的影响；5接收机采用数字、模拟电平信号，需要额外的前端服务器进行数据预处理后，遥测数据才能进入地面数据中心的以太网中；6仅能实现点到点的遥测，不能实现多目标同时遥测的应用需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于接收机阵列的航空遥测系统，降低接收天线的重量，并使其具备一定的抗振动能力，便于运输或移动，使系统具备对同时对多个遥测目标的跟踪能力；使系统具备更低的实现成本。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

基于接收机阵列的航空遥测系统，包括机载部分和地面部分，其特征在于：所述机载部分包括采集飞机系统参数的遥测发射机，遥测发射机将采集到的遥测数据传输至与其连接的上变频器，上变频器对接收的信号进行上变频后传输至与上变频器连接的功率放大器，功率放大器对接收到的信号进行功率放大后传输至与功率放大器连接的发射天线，发射天线将接收到的信号转换为电磁波信号并向外发送；地面部分包括接收电磁波信号的天线矩阵，天线矩阵将接收到的电磁波信号转换为高频电流信号并将该高频电流信号传输至与天线矩阵连接的接收机室外单元，接收机室外单元对接收到的高频电流信号进行处理后传输至与接收机室外单元连接的接收机室内单元，接收机室内单元将接收到的信号进行处理将其还原为遥测数据，并通过以太网传输至终端设备。通过在地面建立全向天线构成的接收矩阵、接收矩阵与接收机室外单元连接、接收机室外单元的接收单元与接收机室内单元连接的方式，代替了高增益自动跟踪抛物面天线接收的方式，有效减少了接收天线的重量，同时接收矩阵可接收覆盖空域内多个不同源的发射信号，通过频分或码分方式，实现了同时接收多个遥测参数的目的。

所述的遥测发射机包括数据预处理器，数据预处理器将采集到的遥测信号进行发射前的预处理并将处理后的信号传输至与数据预处理器连接的数据切片器，数据切片器将接收到的信号切片成n个信号，n≥2且为自然数，并通过n个通道传输至频率合成器，频率合成器将n个通道的信号进行频率合成后传输至与频率合成器连接的上变频器。进一步的讲，通过将遥测数据在链路层分解为多个信号，并将多个信号分别处理的方式，保证了每个独立信号的处理均符合接收的要求。

所述每个通道均包括依次连接的纠错编码器、扩频编码器、调制解调器、数字上变频器、消峰因子衰减器，所述纠错编码器与数据切片器连接并接收其中的一路信号，将该信号经过纠错处理后传输至扩频编码器进行扩频处理，扩频处理后的信号传输至调制解调器进行处理，调制解调器处理后的信号传输至数字上变频器进行变频处理，经数字上变频器处理的信号传输至消峰因子衰减器进行处理，消峰因子衰减器处理后的信号传输至与消峰因子衰减器连接的频率合成器。通过一系列的数据处理，保证每个独立的信号均能够被接收、其参数信号的可还原性。

所述的天线矩阵由n个全向天线构成，接收机室外单元包括n个相互独立的接收单元，所述全向天线与接收单元一一对应，每个接收单元包括一个带通滤波器、以及与带通滤波器连接的低噪声放大器。

所述的接收机室内单元包括m个相互独立的接收处理单元，m ≥1且为自然数，每个接收处理单元包括一个下变频器、与下变频器连接的n个信号处理通道，每个下变频器均与接收机室外单元的n个接收单元连接，m个下变频器将接收机室外单元的n个信号变频为m组信号，每组信号包括n个信号；每个信号分别传输至相互独立的信号处理通道，每个信号处理通道包括依次连接的模数转换器、数字下变频DDC、调制解调器、纠错译码器，在调制解调器上连接有PN码捕获器，PN码捕获器上连接有PN码跟踪环，PN码跟踪环与调制解调器连接，模数转换器与下变频器连接，纠错译码器的输出信号通过输出接口传输至与输出接口连接的数字信号处理板，数字信号处理板通过以太网与终端设备连接。

基于接收机阵列的航空遥测系统的实现方法，包括以下步骤：