民航收信機的靜音方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于民航收信機的靜音方法和系統(tǒng)，該方法包括如下步驟：獲取接收信號中載波信號的能量；獲取收信機的射頻信道增益系數(shù)以及校正系數(shù)；根據(jù)所述載波信號的能量、所述射頻信道增益系數(shù)以及校正系數(shù)獲取接收信號的質(zhì)量參數(shù)；當所述質(zhì)量參數(shù)滿足靜音條件時，對接收信號進行靜音處理。本發(fā)明中通過獲取收信機的校正參數(shù)，以此保證不同收信機的靜音條件準確，使其不受硬件個體差異的影響。本發(fā)明能夠精準的實現(xiàn)收信機靜音功能，靜音門限的誤差小于1dB，滿足了民航通信的要求。
【專利說明】民航收信機的靜音方法和系統(tǒng)
【【技術(shù)領域】】
[0001]本發(fā)明涉及民航通信領域，特別涉及一種民航收信機的靜音方法和系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]民航地空通信是空中交通管制部門對空通話、指揮、調(diào)配各種飛行任務、保證飛行安全的重要手段，也是航空公司實施航務管理通信與飛機保持指揮聯(lián)絡的必要方式。為了更好的保證通信效果、解決交叉覆蓋等問題，民航收信機要在信號較弱、噪聲較大的條件下，關(guān)閉收信機的聲音，實現(xiàn)對接收信號的靜音。
[0003]目前的靜音方法主要有載波靜音和語音靜音，載波靜音方法受硬件個體差異的影響，不同收信機的靜音門限難以達到一致，在實際測試中靜音門限存在I?1dB的誤差；而語音靜音只能粗略的判斷出有信號或者沒有信號，誤差更加大，在實際測試中誤差高達20dB。所以上述兩種靜音方法都存在缺陷，精度不高，會導致質(zhì)量不符合要求的信號被放出或者質(zhì)量符合要求的信號被靜音，從而影響民航通信效果，特別是在交叉覆蓋區(qū)域的通信效果。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]基于此，本發(fā)明克服現(xiàn)有靜音技術(shù)在精確度方面的不足，提供一種精度較高的靜音方法。
[0005]本發(fā)明實施例的內(nèi)容如下:
[0006]一種用于民航收信機的靜音方法，包括如下步驟:
[0007]計算接收信號中載波信號的能量；
[0008]獲取收信機的射頻信道增益系數(shù)以及校正系數(shù)；
[0009]根據(jù)所述載波信號的能量、所述射頻信道增益系數(shù)以及校正系數(shù)獲取接收信號的質(zhì)量參數(shù)；
[0010]當所述質(zhì)量參數(shù)滿足靜音條件時，對接收信號進行靜音處理。
[0011]—種用于民航收信機的靜音系統(tǒng)，包括:
[0012]載波能量獲取模塊，用于獲取接收信號中載波信號的能量；
[0013]系數(shù)獲取模塊，用于獲取收信機的射頻信道增益系數(shù)以及校正系數(shù)；
[0014]質(zhì)量參數(shù)獲取模塊，用于根據(jù)所述載波信號的能量、所述射頻信道增益系數(shù)以及校正系數(shù)獲取接收信號的質(zhì)量參數(shù)；
[0015]判斷模塊，用于判斷所述質(zhì)量參數(shù)是否滿足靜音條件；
[0016]靜音模塊，用于在接收信號的質(zhì)量參數(shù)滿足靜音條件時，對接收信號進行靜音處理。
[0017]本發(fā)明中通過獲取收信機的校正參數(shù)，修正接收信號的質(zhì)量參數(shù)，以此保證不同收信機的靜音條件判斷準確，使其不受硬件個體差異的影響。本發(fā)明的靜音方法能夠精準的實現(xiàn)收信機靜音功能，滿足了民航通信的要求。【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例中一種靜音方法的流程示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明實施例中載波信號能量獲取方法的流程示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明實施例中載波信號能量獲取方法的另一示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明實施收信機底噪校正方法的流程示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明實施例中收信機場強校正方法的流程示意圖；
[0023]圖6為本發(fā)明實施例中收信機信噪比校正方法的流程示意圖；
[0024]圖7為本發(fā)明實施例中收信機信噪比校正方法的另一示意圖；
[0025]圖8為本發(fā)明實施例中場強門限準確度的測試結(jié)果；
[0026]圖9為本發(fā)明實施例中信噪比門限準確度的測試結(jié)果；
[0027]圖10為本發(fā)明實施例中靜音系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖11為本發(fā)明實施例中載波能量獲取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖12為本發(fā)明實施例中底噪校正模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖13為本發(fā)明實施例中場強校正模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖14為本發(fā)明實施例中信噪比校正模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實施方式】】
[0032]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步的闡述。
[0033]如圖1所示，一種用于民航收信機的靜音方法，包括以下步驟:
[0034]SllO獲取接收信號中載波信號的能量；
[0035]S120獲取收信機的射頻信道增益系數(shù)以及校正系數(shù)；
[0036]S130根據(jù)所述載波信號的能量、所述射頻信道增益系數(shù)以及校正系數(shù)獲取接收信號的質(zhì)量參數(shù)；
[0037]S140當所述質(zhì)量參數(shù)滿足靜音條件時，對接收信號進行靜音處理。
[0038]本實施例中的靜音方法，考慮到了收信機的硬件個體差異，通過校正系數(shù)修正獲取的接收信號的質(zhì)量信息，即通過最終的質(zhì)量參數(shù)判斷是否滿足靜音條件。這種靜音控制的方法能夠有效地保證不同收信機的靜音條件準確，提高了靜音控制的精度。
[0039]優(yōu)選的，如圖2所示，通過如下方法獲取載波信號的能量:
[0040]Slll將接收信號進行混頻處理，經(jīng)過低通濾波器濾除倍頻信號后得到基帶信號；
[0041]S112解調(diào)所述基帶信號，并通過低通濾波器獲取載波信號；
[0042]S113對所述載波信號分幀處理，并計算出每一幀載波信號的能量。
[0043]圖3為載波信號能量獲取的另一示意圖，具體的，收信機接收到的接收信號為中頻信號，可以表示成如下的形式:
[0044]R(t) =S(t)+n(t) = A[l+a*m(t) ] cos (2 π fct+Φ c)+n (t)
[0045]其中，R(t)表示接收信號；S(t)表示發(fā)信機發(fā)送的中頻調(diào)制信號；n(t)表示噪聲信號；A表不接收信號的幅度；fc表不載波頻率；Φ c表不載波初始相位；m(t)表不歸一化的信源信號^表示調(diào)制深度，a < I。
[0046]混頻過程可以表示成如下的形式:
[0047]I (t) = R(t) *cos (2 Ji ft+Φ) = A[l+a*m(t) ]*cos (2 π (fc_f) t+( Φ c_ Φ))/2+A[l+a*m(t) ]*cos (2 Ji (fc+f) t+( Φ c+Φ))/2+n (t) *cos (2 Ji ft+ Φ)
[0048]Q(t) =-R(t) *sin (2 Ji ft+Φ) = A[l+a*m(t) ] *sin (2 π (fc_f) t+( Φ c_ Φ))/2_A[l+a*m(t)]*sin(2 Ji (fc+f) t+( Φ c+Φ))/2_n (t) *sin (2 Ji ft+ Φ)
[0049]其中，f表示混頻的頻率；Φ表示混頻信號的初始相位。
[0050]再經(jīng)過低通濾波器去掉倍頻信號，得到基帶信號。
[0051]Ibb (t) = R(t) *cos (2 π ft+Φ) = A[l+a*m(t) ] *cos (2 π ft+( Φ c_ Φ))/2+nIBB (t)
[0052]Qbb (t) = R(t) *sin (2 Ji ft+Φ) = A[l+a*m(t) ]*sin (2 π ft+( Φ c_ Φ))/2+nQBB(t)
[0053]其中，nIBB (t)表示I路噪聲Wqbb (t)表示Q路噪聲。
[0054]繼續(xù)解調(diào)，求I路信號和Q路信號的平方和，再求平方根，得到載波信號和調(diào)制信號之和:
[0055]= 2* ψββ(?)2 +Qe/i(t)2 = A{\+a* m(t)) + nm (t)
[0056]其中，nBB(t)表示解調(diào)后的基帶噪聲。
[0057]然后通過低通濾波器得到載波信號:
[0058]C (t) = A+nc (t)
[0059]其中，C(t)表不載波信號。ηε(?)表不噪聲信號。
[0060]靜音控制過程是按幀進行的，因此，將最終得到的載波信號分幀處理，較佳的，考慮到聲音的延時一般在2毫秒到8毫秒之間，為不影響人的聽覺感受，每幀可由64-256個樣點組成，并計算載波信號能量。
[0061]載波信號能量計算公式如下:

K*(7V+1>
[0062]P(n)= Σ C(/)2

t=n 電 N
[0063]其中，P (n)表示第η巾貞的能量；Ν表示每巾貞的樣點個數(shù)。
[0064]在一種【具體實施方式】中，所述校正系數(shù)包括底噪校正系數(shù)以及場強校正系數(shù)，所述接收信號的質(zhì)量參數(shù)包括接受信號的場強。射頻信道增益系數(shù)由信道AGC(AutomatiCGain Control,自動增益控制)硬件自動上報，AGC硬件根據(jù)射頻信號強度自動的調(diào)節(jié)自身的衰減值。在民航收信機中，信道AGC的衰減范圍一般是O?80dBm，即信道AGC只有衰減功能，沒有放大功能。而所述的校正系數(shù)可依據(jù)經(jīng)驗預設，或者通過對收信機的校準而獲取。
[0065]根據(jù)獲取的載波信號的能量以及所述射頻信道增益系數(shù)、所述底噪校正系數(shù)可得到數(shù)字信號場強值，然后通過場強校正系數(shù)、射頻信道增益系數(shù)對計算出的數(shù)字信號場強值進行修正，得到接收信號的場強。
[0066]接收信號的場強的計算過程如下:
[0067]RSSI = 10 * log 10(~^--1) + RfAgc + RSSIiuld


base
[0068]其中，P表示載波信號的能量；Pbase表示底噪校正系數(shù)；RfAgc表示射頻信道增益系數(shù)；RSSIadd表不場強校正系數(shù)；RSSI表不接收信號的場強。
[0069]當接收信號的場強小于場強門限時，按照現(xiàn)有技術(shù)中的靜音方法對接收信號進行靜音處理。
[0070]在另一種【具體實施方式】中，所述的校正系數(shù)包括底噪校正系數(shù)、場強校正系數(shù)以及信噪比校正系數(shù)，校正系數(shù)可依據(jù)經(jīng)驗預設，或者通過校準收信機獲取，所述接收信號的質(zhì)量參數(shù)包括接收信號的信噪比。
[0071]通過上述的載波信號的能量以及底噪校正系數(shù)，計算出數(shù)字信號場強值；
[0072]再根據(jù)獲取的數(shù)字信號場強值、射頻信道增益系數(shù)、場強校正系數(shù)和信噪比校正系數(shù)得到接收信號的信噪比。
[0073]接收信號信噪比計算過程如下:
【權(quán)利要求】
1.一種用于民航收信機的靜音方法，其特征在于，包括如下步驟: 獲取接收信號中載波信號的能量； 獲取收信機的射頻信道增益系數(shù)以及校正系數(shù)； 根據(jù)所述載波信號的能量、所述射頻信道增益系數(shù)以及校正系數(shù)獲取接收信號的質(zhì)量參數(shù)； 當所述質(zhì)量參數(shù)滿足靜音條件時，對接收信號進行靜音處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于民航收信機的靜音方法，其特征在于，還包括以下各項中的任一項: 所述校正系數(shù)包括底噪校正系數(shù)以及場強校正系數(shù)，所述接收信號的質(zhì)量參數(shù)包括接受信號的場強；根據(jù)所述載波信號的能量、所述射頻信道增益系數(shù)、所述底噪校正系數(shù)以及所述場強校正系數(shù)計算接收信號的場強；當所述接收信號的場強小于場強門限時，判定滿足靜首條件； 所述校正系數(shù)包括底噪校正系數(shù)、場強校正系數(shù)以及信噪比校正系數(shù)，所述接收信號的質(zhì)量參數(shù)包括接收信號的信噪比；根據(jù)所述載波信號的能量、所述射頻信道增益系數(shù)、所述底噪校正系數(shù)、所述場強校正系數(shù)以及所述信噪比校正系數(shù)計算接收信號的信噪比；當所述接收信號的信噪比小于信噪比門限時，判定滿足靜音條件； 所述校正系數(shù)包括底噪校正系數(shù)、場強校正系數(shù)以及信噪比校正系數(shù)，所述接收信號的質(zhì)量參數(shù)包括接收信號的場強以及信噪比；根據(jù)所述載波信號的能量、所述射頻信道增益系數(shù)、所述底噪校正系數(shù)、所述場強校正系數(shù)以及所述信噪比校正系數(shù)計算接收信號的場強以及接收信號的信噪比；當所述接收信號的場強小于場強門限且接收信號的信噪比小于信噪比門限時，判定滿足靜音條件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于民航收信機的靜音方法，其特征在于，所述獲取接收信號中載波信號的能量的過程包括如下步驟: 將接收信號進行混頻處理，經(jīng)過低通濾波器濾除倍頻信號后得到基帶信號； 解調(diào)所述基帶信號，并通過低通濾波器獲取載波信號； 對所述載波信號分幀處理，計算出每一幀載波信號的能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于民航收信機的靜音方法，其特征在于，通過如下步驟獲取收信機的底噪校正系數(shù): 獲取收信機當前工作頻率下的機內(nèi)噪聲信號； 將所述機內(nèi)噪聲信號分幀處理，并統(tǒng)計出幀數(shù)的機內(nèi)噪聲信號的能量均值； 根據(jù)所述能量均值得到收信機當前工作頻率對應的底噪校正系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于民航收信機的靜音方法，其特征在于，通過如下步驟獲取收信機的場強校正系數(shù): 獲取收信機接收的校準信號； 獲取所述校準信號中載波信號的能量； 根據(jù)所述校準信號中載波信號的能量以及收信機的底噪校正系數(shù)得到收信機的場強校正系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于民航收信機的靜音方法，其特征在于，通過如下步驟獲取收信機的信噪比校正系數(shù): 獲取收信機接收的校準信號； 獲取所述校準信號中的解調(diào)信號； 通過內(nèi)積運算對所述解調(diào)信號進行抗噪處理，并計算抗噪處理后的解調(diào)信號的幅度估計值； 根據(jù)所述幅度估計值進行幅度匹配，獲取噪聲估計信號，并通過所述噪聲估計信號獲取信噪比估計值； 根據(jù)所述信噪比估計值中的最大值計算信噪比校正系數(shù)。
7.一種用于民航收信機的靜音系統(tǒng)，其特征在于，包括: 載波能量獲取模塊，用于獲取接收信號中載波信號的能量； 系數(shù)獲取模塊，用于獲取收信機的射頻信道增益系數(shù)以及校正系數(shù)； 質(zhì)量參數(shù)獲取模塊，用于根據(jù)所述載波信號的能量、所述射頻信道增益系數(shù)以及校正系數(shù)獲取接收信號的質(zhì)量參數(shù)； 判斷模塊，用于判斷所述質(zhì)量參數(shù)是否滿足靜音條件； 靜音模塊，用于在接收信號的質(zhì)量參數(shù)滿足靜音條件時，對接收信號進行靜音處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于民航收信機的靜音系統(tǒng)，其特征在于，還包括以下各項中的任一項: 所述校正系數(shù)包括底噪校正系數(shù)以及場強校正系數(shù)，所述接收信號的質(zhì)量參數(shù)包括接受信號的場強；所述質(zhì)量參數(shù)獲取模塊根據(jù)所述載波信號的能量、所述射頻信道增益系數(shù)、所述底噪校正系數(shù)以及所述場強校正系數(shù)計算接收信號的場強；所述判斷模塊判斷述接收信號的場強是否小于場強門限；若是，則判定滿足靜音條件； 所述校正系數(shù)包括底噪校正系數(shù)、場強校正系數(shù)以及信噪比校正系數(shù)，所述接收信號的質(zhì)量參數(shù)包括接收信號的信噪比；所述質(zhì)量參數(shù)獲取模塊根據(jù)所述載波信號的能量、所述射頻信道增益系數(shù)、所述底噪校正系數(shù)、所述場強校正系數(shù)以及所述信噪比校正系數(shù)計算接收信號的信噪比；所述判斷模塊判斷接收信號的信噪比是否小于信噪比門限；若是，則判定滿足靜音條件； 所述校正系數(shù)包括底噪校正系數(shù)、場強校正系數(shù)以及信噪比校正系數(shù)，所述接收信號的質(zhì)量參數(shù)包括接收信號的場強以及信噪比；所述質(zhì)量參數(shù)獲取模塊根據(jù)所述載波信號的能量、所述射頻信道增益系數(shù)、所述底噪校正系數(shù)、所述場強校正系數(shù)以及所述信噪比校正系數(shù)計算接收信號的場強以及信噪比；所述判斷模塊判斷接收信號的場強是否小于場強門限且接收信號的信噪比是否小于信噪比門限；若接收信號的場強小于場強門限，并且接收信號的信噪比小于信噪比門限，則判定滿足靜音條件。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用于民航收信機的靜音系統(tǒng)，其特征在于，所述載波能量獲取模塊包括: 混頻模塊，用于將接收信號進行混頻處理，經(jīng)過低通濾波器濾除倍頻信號后得到基帶信號; 載波獲取模塊，用于解調(diào)所述基帶信號，并通過低通濾波器獲取載波信號； 分幀模塊，用于對所述載波信號進行分幀處理； 計算模塊，用于計算出每一幀載波信號的能量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于民航收信機的靜音系統(tǒng)，其特征在于，還包括底噪校正模塊，所述底噪校正模塊包括: 機內(nèi)噪聲獲取模塊，用于獲取收信機當前工作頻率下的機內(nèi)噪聲信號； 噪聲分幀模塊，用于將所述機內(nèi)噪聲信號進行分幀處理； 能量統(tǒng)計模塊，用于統(tǒng)計幀數(shù)的機內(nèi)噪聲信號的能量均值； 底噪校正系數(shù)計算模塊，用于根據(jù)所述能量均值得到收信機當前工作頻率對應的底噪校正系數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于民航收信機的靜音系統(tǒng)，其特征在于，還包括場強校正模塊，所述場強校正模塊包括: 校準信號接收模塊，用于獲取收信機接收的校準信號； 場強校正系數(shù)計算模塊，用于根據(jù)校準信號中載波信號的能量以及收信機當前工作頻率對應的底噪校正系數(shù)得到收信機的場強校正系數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于民航收信機的靜音系統(tǒng)，其特征在于，還包括信噪比校正模塊，所述信噪比校正模塊包括: 第二校準信號接收模塊，用于獲取收信機接收的校準信號； 解調(diào)信號獲取模塊，用于獲取接收的校準信號對應的解調(diào)信號； 抗噪處理模塊，用于通過內(nèi)積運算對所述解調(diào)信號進行抗噪處理； 幅度估計模塊，用于獲取抗噪處理后的解調(diào)信號的幅度估計值； 幅度匹配模塊，用于根據(jù)所述幅度估計值進行幅度匹配，并獲取噪聲估計信號； 信噪比估計模塊，用于根據(jù)所述噪聲估計信號獲取信噪比估計值； 信噪比校正系數(shù)計算模塊，用于根據(jù)所述信噪比估計值中的最大值計算信噪比校正系數(shù)。
【文檔編號】H04B1/10GK104184485SQ201410390772
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】楊劍鋒, 陳亮, 李飛, 黃朝力 申請人:廣州海格通信集團股份有限公司