+

RU2477571C1 - Method of receiving and processing dme signals - Google Patents

Method of receiving and processing dme signals Download PDF

Info

Publication number
RU2477571C1
RU2477571C1 RU2011131726/08A RU2011131726A RU2477571C1 RU 2477571 C1 RU2477571 C1 RU 2477571C1 RU 2011131726/08 A RU2011131726/08 A RU 2011131726/08A RU 2011131726 A RU2011131726 A RU 2011131726A RU 2477571 C1 RU2477571 C1 RU 2477571C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
frequency
video
video signal
pulse
Prior art date
Application number
RU2011131726/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Александрович Кудряшов
Юрий Яковлевич Курбаков
Дмитрий Викторович Шестаков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Азимут"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Азимут" filed Critical Открытое акционерное общество "Азимут"
Priority to RU2011131726/08A priority Critical patent/RU2477571C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2477571C1 publication Critical patent/RU2477571C1/en

Links

Landscapes

  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: when measuring the position of the front of a video pulse, a DME signal is received and digitised, frequency of the received signal is shifted by an intermediate frequency shift value in the corresponding Nyquist zone and divided by the quadrature by multiplying the digitised signal by the signal of the quadrature generator; the multiplied signal is filtered and decimated by 2, the resultant video signal is transferred to zero frequency; the video signal is filtered; the time position of the front of the video pulse is determined from the level of half the amplitude of the video signal at the intermediate frequency; signals from non-operating Nyquist zones are suppressed by filtration and decimation by 5 and the obtained signal is transferred to the sampling frequency which is equal to 10 MHz; the video signal transferred to the sampling frequency is filtered by a narrow-band low-pass filter; a detection signal is generated by comparing the modulus of the detection pulse from the output of said narrow-band low-pass filter with the video signal, wherein the detection signal allows transmission of the video pulse for subsequent decoding.
EFFECT: improved signal-to-noise ratio at the output of the detector, enabling to obtain stable group delay time when frequency of the input signal changes, preventing distortion of the shape of video pulses by the analogue detector.

Description

Изобретение относится к технике связи, а именно к способу приема и обработки сигналов DME, и может быть использовано в радиотехнических системах ближней навигации и посадки для определения дальности между самолетом и приемоответчиком совместно со стандартной бортовой аппаратурой радиодальномерных систем DME/P и DME/N.The invention relates to communication technology, and in particular to a method for receiving and processing DME signals, and can be used in short-range radio navigation and landing systems to determine the distance between an aircraft and a transponder in conjunction with standard on-board equipment of DME / P and DME / N radio-ranging systems.

Всенаправленный дальномерный радиомаяк (англ. Distance Measuring Equipment, DME) - вид радионавигационной системы, обеспечивающей определение расстояния от наземной станции до воздушного судна, основанной на измерении длительности прохождения радиосигнала. Как на воздушном судне, так и на наземной станции для работы в системе DME установлены приемник и УВЧ-передатчик (ДМВ/UHF).Omnidirectional range-measuring beacon (eng. Distance Measuring Equipment, DME) is a type of radio navigation system that provides distance from a ground station to an aircraft based on measuring the duration of the radio signal. Both on the aircraft and on the ground station, a receiver and an UHF transmitter (DMV / UHF) are installed to operate in the DME system.

При определении расстояния до наземной станции передатчик на борту самолета излучает пару сигналов определенной длительности, с определенной задержкой. На наземной станции, которая на практике обычно совмещена с навигационной системой VOR, установлен ответчик, передающий ответный сигнал на предписанной частоте. Иногда также оборудование DME может быть размещено вместе с курсо-глиссадной системой (ILS) для определения расстояния до станции при заходе на посадку.When determining the distance to the ground station, the transmitter on board the aircraft emits a pair of signals of a certain duration, with a certain delay. At a ground station, which in practice is usually combined with a VOR navigation system, a transponder is installed that transmits a response signal at a prescribed frequency. Sometimes, DME equipment can also be placed with a course-glide path (ILS) system to determine the distance to a station during an approach.

Сочетание дальномерного оборудования с азимутальным маяком (например, VOR) позволяет однозначно определить положение воздушного судна в пространстве.The combination of rangefinder equipment with an azimuth beacon (for example, VOR) allows you to uniquely determine the position of the aircraft in space.

В зарубежных и отечественных приемоответчиках DME/N используются супергетеродинные приемники. В качестве промежуточной частоты (ПЧ) обычно используется частота 63 МГц, что позволяет несколько упростить аппаратуру за счет одновременного использования одного синтезатора в качестве задающего генератора передатчика и в качестве гетеродина приемника.Foreign and domestic DME / N transponders use superheterodyne receivers. As an intermediate frequency (IF), a frequency of 63 MHz is usually used, which makes it possible to simplify the equipment somewhat by simultaneously using one synthesizer as a master transmitter generator and as a receiver local oscillator.

Из уровня техники известен приемоответчик, который содержит последовательно соединенные приемопередающую антенну, антенный переключатель, двухканальный приемник, первый блок задержки, блок приоритета, первый шифратор и первый передатчик, первый дешифратор, выход которого подключен к второму входу первого блока задержки, последовательно соединенные второй дешифратор и второй блок задержки, последовательно соединенные третий дешифратор и третий блок задержки, а также последовательно соединенные второй шифратор и второй передатчик, причем входы первого, второго и третьего дешифраторов подключены к второму выходу двухканального приемника, выходы второго и третьего блоков задержки подключены к второму и третьему входам блока приоритета соответственно, выходы первого и второго передатчиков подключены к первому и второму входам антенного переключателя соответственно, а вход второго шифратора подключен к второму выходу блока приоритета (см. публикацию заявки RU 94020849 А, МПК G01S 13/74, опубл. 10.08.1996).A transponder is known from the prior art which comprises a serially connected transceiver antenna, an antenna switch, a two-channel receiver, a first delay unit, a priority unit, a first encoder and a first transmitter, a first decoder, the output of which is connected to the second input of the first delay unit, a second decoder connected in series and a second delay unit, a third decryptor and a third delay unit connected in series, and a second encoder and a second transmitter connected in series, whereby the inputs of the first, second and third decoders are connected to the second output of the two-channel receiver, the outputs of the second and third delay units are connected to the second and third inputs of the priority block, respectively, the outputs of the first and second transmitters are connected to the first and second inputs of the antenna switch, respectively, and the input of the second encoder connected to the second output of the priority block (see publication of application RU 94020849 A, IPC G01S 13/74, publ. 08/10/1996).

Из уровня техники также известен приемник, который содержит преобразователь частоты, полосовой усилитель, компенсирующий усилитель, линию задержки, линейный усилитель, фильтр, буферный усилитель, три компаратора, три ключа, дискриминатор каналов, измеритель уровня, устройство управления усилением. Измеритель уровня содержит усилитель, N - разрядный регулируемый усилитель, первый компаратор, формирователь управляющих сигналов, двоичный N-разрядный счетчик, N-1 цепей задержки, второй компаратор, триггер, дифференциатор, логический элемент И. Входной сигнал через преобразователь частоты и полосовой усилитель поступает параллельно на измеритель уровня и линию задержки. Измеритель уровня является линейным устройством быстродействующей автоматической регулировки усиления с отрицательной обратной связью и выдает информацию об амплитуде входного сигнала в двоичном коде, который через устройство управления подается на линейный усилитель, идентичный усилителю измерителя уровня, и изменяет усиление линейного усилителя до того, как на его вход поступит радиоимпульс с выхода линии задержки. Усиленный радиоимпульс промежуточной частоты с выхода линейного усилителя через фильтр и буферный усилитель поступает на первый компаратор, где без демодуляции фиксируется фронт радиоимпульса на уровне половины его амплитуды. Второй и третий компараторы фиксируют фронт радиоимпульса на уровнях 0,05 и 0,30 его амплитуды. Выходы компараторов соединены с выходами приемника через ключи, которые открываются дискриминатором каналов, если принимаемый сигнал соответствует заданной частоте. Применение линейного усилителя и трех компараторов, работающих без демодуляции радиоимпульсов, уменьшает погрешность фиксации фронта радиоимпульса, а обратная связь в измерителе и идентичность линейного и измерительного усилителей ослабляют воздействие дестабилизирующих факторов. Две петли обратной связи в измерителе уровня увеличивают динамический диапазон приемника (см. публикацию патента RU 2097922 С1, МПК Н04 В 1/10, G01S 7/285, опубл. 27.11.1997).A receiver is also known in the art which includes a frequency converter, a band amplifier, a compensating amplifier, a delay line, a linear amplifier, a filter, a buffer amplifier, three comparators, three keys, a channel discriminator, a level meter, and a gain control device. The level meter contains an amplifier, an N-bit adjustable amplifier, a first comparator, a driver of control signals, a binary N-bit counter, N-1 delay circuits, a second comparator, a trigger, a differentiator, a logic element I. The input signal is received through a frequency converter and a strip amplifier parallel to the level meter and the delay line. The level meter is a linear device for fast automatic gain control with negative feedback and provides information about the amplitude of the input signal in binary code, which is transmitted through the control device to a linear amplifier identical to the amplifier of the level meter, and changes the gain of the linear amplifier before its input a radio pulse will arrive from the output of the delay line. The amplified intermediate frequency radio pulse from the output of the linear amplifier through the filter and the buffer amplifier goes to the first comparator, where the front of the radio pulse is fixed at half its amplitude without demodulation. The second and third comparators fix the front of the radio pulse at the levels of 0.05 and 0.30 of its amplitude. The outputs of the comparators are connected to the outputs of the receiver through keys that are opened by the channel discriminator if the received signal corresponds to a given frequency. The use of a linear amplifier and three comparators operating without demodulation of radio pulses reduces the error in fixing the front of the radio pulse, and the feedback in the meter and the identity of the linear and measuring amplifiers weaken the influence of destabilizing factors. Two feedback loops in the level meter increase the dynamic range of the receiver (see publication of patent RU 2097922 C1, IPC Н04 В 1/10, G01S 7/285, publ. 11/27/1997).

В вышеуказанных решениях избирательность по зеркальному каналу обеспечивается узкополосным преселектором (устройством для усиления сигнала приемника DME), поэтому преселектор выполняется перестраиваемым и должен настраиваться на конкретный частотный канал.In the above solutions, the selectivity for the mirror channel is provided by a narrow-band preselector (a device for amplifying the signal of the DME receiver), so the preselector is tunable and must be tuned to a specific frequency channel.

Недостатком вышеуказанных решений является использование таких преселекторов - они сложны в настройке, и, кроме того, приемоответчик уже при изготовлении должен настраиваться на конкретный частотный канал, т.е. «привязывается» к конкретному месту эксплуатации.The disadvantage of the above solutions is the use of such preselectors - they are difficult to configure, and, in addition, the transponder must be tuned to a specific frequency channel during manufacture, i.e. “Attached” to a specific place of operation.

Кроме того, в известных решениях выходной сигнал смесителя поступает на узкополосный аналоговый фильтр, выделяющий видеосигнал, имеющий специальную форму «Гаусс», поступающий далее, чаще всего, на логарифмический детектор.In addition, in known solutions, the output signal of the mixer is fed to a narrow-band analog filter that emits a video signal having a special “Gauss” shape, which is then transmitted, most often, to a logarithmic detector.

Недостатком этих решений является то, что на этот фильтр накладываются противоречивые требования. С одной стороны, его полоса должна быть достаточна широкой для того, чтобы пропустить видеосигнал без искажений и обеспечивать минимальное изменение группового времени задержки при изменении частоты входного сигнала. С другой стороны, полоса пропускания должна быть минимальной для обеспечения избирательности по соседнему каналу (в соответствии с ICAO разнос частот между каналами 1 МГц) и для подавления помех от других радиотехнических средств, которые могут быть на частотах, близких к рабочей частоте приемоответчика, так как после прохождения через детектор отделить полезный сигнал от помех будет невозможно. Обычно полоса пропускания фильтра ПЧ составляет ±500 кГц.The disadvantage of these solutions is that conflicting requirements are imposed on this filter. On the one hand, its band should be wide enough to allow the video signal to pass through without distortion and to ensure a minimum change in the group delay time when the frequency of the input signal changes. On the other hand, the bandwidth should be minimal to ensure selectivity on the adjacent channel (in accordance with ICAO, the frequency spacing between the channels is 1 MHz) and to suppress interference from other radio equipment, which may be at frequencies close to the operating frequency of the transponder, since after passing through the detector, it will be impossible to separate the useful signal from interference. Typically, the IF filter bandwidth is ± 500 kHz.

В приемниках с таким узкополосным фильтром, имеющим бесконечную импульсную характеристику, нет возможности получить стабильность группового времени задержки при изменении частоты входного сигнала, необходимую для обработки сигналов. Изменение группового времени задержки увеличивает ошибку измерения дальности. Это особенно важно в приемоответчиках DME/P, где требования по точности измерения очень жесткие.In receivers with such a narrow-band filter having an infinite impulse response, it is not possible to obtain the stability of the group delay time when the input signal frequency is changed, which is necessary for signal processing. Changing the group delay time increases the range error. This is especially important in DME / P transponders, where the accuracy requirements are very stringent.

Также, аналоговый детектор предполагает наличие низкочастотного фильтра, который вносит, в той или иной степени, искажения в форму видеоимпульса, т.е. дает дополнительную погрешность в измерение положения фронта.Also, an analog detector assumes the presence of a low-pass filter, which introduces, to one degree or another, distortions in the shape of the video pulse, i.e. gives an additional error in measuring the position of the front.

Технической задачей настоящего изобретения является создание такого способа приема и обработки сигналов DME, который свободен от вышеуказанных недостатков.An object of the present invention is to provide a method for receiving and processing DME signals that is free from the above disadvantages.

Поставленная задача решается предлагаемым способом приема и обработки сигналов DME, согласно которому принимают и оцифровывают сигнал DME, сдвигают частоту принятого сигнала на величину смещения ПЧ в соответствующей зоне Найквиста и разделяют на квадратуру путем умножения оцифрованного сигнала на сигнал квадратурного генератора; фильтруют и децимируют на 2 умноженный сигнал, а затем полученный в результате фильтрации и децимации видеосигнал переносят на промежуточную частоту; фильтруют видеосигнал промежуточной частоты; определяют временное положение фронта видеоимпульса по уровню половины амплитуды видеосигнала промежуточной частоты; выполняют подавление сигналов нерабочих зон Найквиста путем фильтрации и децимации на 5 и переносят полученный сигнал на частоту обработки, равную 10 МГц; фильтруют узкополосным фильтром низкой частоты видеосигнал, перенесенный на частоту обработки; формируют сигнал обнаружения путем сравнения модуля импульса обнаружения с выхода упомянутого узкополосного фильтра низкой частоты с видеосигналом промежуточной частоты, причем сигнал обнаружения разрешает прохождение видеоимпульса для последующего декодирования.The problem is solved by the proposed method for receiving and processing DME signals, according to which the DME signal is received and digitized, the frequency of the received signal is shifted by the frequency offset of the IF in the corresponding Nyquist zone and divided by quadrature by multiplying the digitized signal by the signal of the quadrature generator; filter and decimate by 2 times the signal, and then the resulting video signal resulting from filtering and decimation is transferred to the intermediate frequency; filtering the intermediate frequency video signal; determine the temporary position of the front of the video pulse at the level of half the amplitude of the video signal of the intermediate frequency; perform suppression of signals of non-working zones of Nyquist by filtering and decimation by 5 and transfer the received signal to a processing frequency of 10 MHz; filtering the video signal transferred to the processing frequency with a low-pass filter of low frequency; generating a detection signal by comparing the module of the detection pulse from the output of the aforementioned narrow-band low-pass filter with an intermediate-frequency video signal, the detection signal allowing the passage of a video pulse for subsequent decoding.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение отношения сигнал/шум на выходе детектора.The technical result of the invention is to improve the signal-to-noise ratio at the output of the detector.

Еще одним техническим результатом предлагаемого способа является обеспечение возможности получения стабильного группового времени задержки при изменении частоты входного сигнала.Another technical result of the proposed method is the ability to obtain a stable group delay time when changing the frequency of the input signal.

Также, еще одним техническим результатом предлагаемого изобретения является предотвращение внесения аналоговым детектором искажений в форму видеоимпульсов и уменьшение погрешности при измерении положения фронта видеоимпульса.Also, another technical result of the invention is to prevent distortion in the shape of the video pulses by the analog detector and to reduce the error in measuring the position of the front of the video pulse.

Указанные технические результаты достигаются предлагаемым способом приема и обработки сигналов DME, в соответствии с которым принимают и оцифровывают сигнал DME, сдвигают частоту принятого сигнала на величину смещения ПЧ в соответствующей зоне Найквиста и разделяют на квадратуру путем умножения оцифрованного сигнала на сигнал квадратурного генератора; фильтруют и децимируют на 2 умноженный сигнал, а затем полученный в результате фильтрации и децимации видеосигнал переносят на промежуточную частоту; фильтруют видеосигнал промежуточной частоты; определяют временное положение фронта видеоимпульса по уровню половины амплитуды видеосигнала промежуточной частоты; выполняют подавление сигналов нерабочих зон Найквиста путем фильтрации и децимации на 5 и переносят полученный сигнал на частоту обработки, равную 10 МГц; фильтруют узкополосным фильтром низкой частоты видеосигнал, перенесенный на частоту обработки; формируют сигнал обнаружения путем сравнения модуля импульса обнаружения с выхода упомянутого узкополосного фильтра низкой частоты с видеосигналом промежуточной частоты, причем сигнал обнаружения разрешает прохождение видеоимпульса для последующего декодирования.The indicated technical results are achieved by the proposed method for receiving and processing DME signals, in accordance with which the DME signal is received and digitized, the frequency of the received signal is shifted by the frequency offset of the IF in the corresponding Nyquist zone and divided by quadrature by multiplying the digitized signal by the signal of the quadrature generator; filter and decimate by 2 times the signal, and then the resulting video signal resulting from filtering and decimation is transferred to the intermediate frequency; filtering the intermediate frequency video signal; determine the temporary position of the front of the video pulse at the level of half the amplitude of the video signal of the intermediate frequency; perform suppression of signals of non-working zones of Nyquist by filtering and decimation by 5 and transfer the received signal to a processing frequency of 10 MHz; filtering the video signal transferred to the processing frequency with a low-pass filter of low frequency; generating a detection signal by comparing the module of the detection pulse from the output of the aforementioned narrow-band low-pass filter with an intermediate-frequency video signal, the detection signal allowing the passage of a video pulse for subsequent decoding.

Согласно настоящему изобретению в качестве ПЧ выбирается более высокая частота, чем указанная выше. Например, выбирается частота 180 МГц. В этом случае зеркальная частота отнесена от рабочей частоты канала на 360 МГц. Поэтому избирательность по зеркальному каналу может обеспечить неперестраиваемый широкополосный преселектор. Он имеет полосу частот, согласованную с приемным частотным диапазоном DME (1025…1150) МГц.According to the present invention, a higher frequency than the above is selected as the inverter. For example, a frequency of 180 MHz is selected. In this case, the specular frequency is related to the working frequency of the channel at 360 MHz. Therefore, selectivity over the mirror channel can provide an irreplaceable broadband preselector. It has a frequency band matched with the receiving frequency range of the DME (1025 ... 1150) MHz.

Предлагаемый способ приема и обработки сигналов DME не требует подстройки аппаратуры на какой-либо конкретный частотный канал, смена частотного канала достигается программно перестройкой синтезатора гетеродина.The proposed method for receiving and processing DME signals does not require tuning the equipment to any particular frequency channel; changing the frequency channel is achieved by software tuning the local oscillator synthesizer.

Усилитель ПЧ выполняется линейным. Его выходные сигналы с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП), работающего с сигналами ПЧ, преобразуются в цифровую форму. Частота преобразования, например, равная 100 МГц, ниже, чем промежуточная частота, т.е. происходит дискретизация на гармониках. В данном случае дискретизация сигнала, ограниченного четвертой зоной Найквиста.The IF amplifier is linear. Its output signals with the help of an analog-to-digital converter (ADC) working with IF signals are converted to digital form. The conversion frequency, for example, equal to 100 MHz, is lower than the intermediate frequency, i.e. discretization at harmonics occurs. In this case, the discretization of the signal limited to the fourth Nyquist zone.

В связи с вышеизложенным фильтр ПЧ можно выполнить широкополосным. Его задача - фильтрация помех и шума в нерабочих зонах Найквиста. Его полоса пропускания в этом случае может быть увеличена до ±(3…5) МГц. Следовательно, в фильтре ПЧ решается проблема стабилизации группового времени задержки при изменении частоты входного сигнала (в соответствии с ICAO допустимое изменение частоты ±100 кГц).In connection with the foregoing, the IF filter can be made broadband. Its task is to filter noise and noise in non-working areas of Nyquist. Its bandwidth in this case can be increased to ± (3 ... 5) MHz. Consequently, the IF filter solves the problem of stabilizing the group delay time when the input signal frequency changes (in accordance with ICAO, the permissible frequency change is ± 100 kHz).

Обеспечение избирательности по соседнему каналу обеспечивается с помощью узкополосных цифровых фильтров с конечной импульсной характеристикой (CIC, FIR). Для фильтров такого типа характерно постоянство времени групповой задержки.Adjacent channel selectivity is ensured by narrow-band digital filters with finite impulse response (CIC, FIR). This type of filter is characterized by a constant group delay time.

Детектирование видеосигнала типа «Гаусс» выполняется так же в цифровом виде. Оно выполняется путем умножения сигнала на квадратуру промежуточной частоты с последующей фильтрацией высших гармоник и вычислением модуля. Такой способ дает линейное детектирование, не искажающее форму сигнала, т.е. не вносит погрешности в определение положения фронта импульса и не ухудшает точность приемоответчика.Detection of a Gaussian-type video signal is also performed digitally. It is performed by multiplying the signal by the quadrature of the intermediate frequency, followed by filtering the higher harmonics and calculating the modulus. This method provides linear detection that does not distort the waveform, i.e. does not introduce errors in determining the position of the pulse front and does not impair the accuracy of the transponder.

Рассмотрим реализацию данного способа на примере двухканального приемника.Consider the implementation of this method on the example of a two-channel receiver.

В связи с тем, что по требованиям Международной организации гражданской авиации (ICAO) динамический диапазон приемника должен быть не менее 81 дБ, а современные быстродействующие АЦП его не обеспечивают, то приемник выполнен двухканальным.Due to the fact that according to the requirements of the International Civil Aviation Organization (ICAO), the dynamic range of the receiver must be at least 81 dB, and modern high-speed ADCs do not provide it, the receiver is made of two-channel.

После фильтрации и усиления сигнал промежуточной частоты делится на два канала, при этом в первом канале сигнал дополнительно усиливается, а во втором - ослабляется, разбивая на два поддиапазона динамический диапазон входного сигнала: минус (5…45) дБм и минус (45…95) дБм.After filtering and amplification, the intermediate frequency signal is divided into two channels, while in the first channel the signal is further amplified, and in the second it is attenuated, dividing the dynamic range of the input signal into two subbands: minus (5 ... 45) dBm and minus (45 ... 95) dBm

В каждом из каналов включены 16-ти битный АЦП с частотой квантования 100 МГц. Обработка цифровой информации выполняется программируемой логической интегральной схемой (ПЛИС) семейства Cyclone III фирмы Altera. В данной ПЛИС встроен процессор, выполняющий следующие основные функции: программирование синтезатора на частоту канала и выполнение функций контроля.In each channel, a 16-bit ADC with a sampling frequency of 100 MHz is included. Digital information is processed by the Altera Cyclone III family programmable logic integrated circuit (FPGA). This FPGA has a built-in processor that performs the following main functions: programming the synthesizer to the channel frequency and performing monitoring functions.

Основные характеристики приемника:The main characteristics of the receiver:

- динамический диапазон не менее 90 дБ;- dynamic range of at least 90 dB;

- чувствительность не хуже минус 95 дБм;- sensitivity no worse than minus 95 dBm;

- подавление зеркального канала не менее 85 дБ;- suppression of the mirror channel at least 85 dB;

- подавление соседнего канала не менее 95 дБ;- suppression of the adjacent channel is not less than 95 dB;

- отклонение задержки (мат.ожидание) не более 5 нс;- delay deviation (mat. expectation) no more than 5 ns;

- отклонение задержки до уровня минус 70 дБм (3σ) не более 60 нс.- delay deviation up to minus 70 dBm (3σ) not more than 60 ns.

Заявленный способ приема и обработки сигналов DME осуществляется следующим образом.The claimed method of receiving and processing DME signals is as follows.

Значения частот приведены для конкретной реализации приемника с ПЧ, равной 180 МГц, и частотой дискретизации сигнала ПЧ, равной 100 МГц.The frequency values are given for a specific implementation of the receiver with an IF of 180 MHz and a sampling frequency of the IF of 100 MHz.

1. Принимают и осуществляют сдвиг частоты принятого входного сигнала на 20 МГц (на нулевую частоту) и разделение на квадратуру. Выполняется умножением выходного сигнала АЦП на выходные сигналы квадратурного генератора sin(ωt) cos(ωt) частотой 20 МГц.1. Receive and carry out a frequency shift of the received input signal by 20 MHz (to zero frequency) and separation by quadrature. It is performed by multiplying the output of the ADC by the output signals of the quadrature generator sin (ωt) cos (ωt) with a frequency of 20 MHz.

2. С помощью фильтра CIC 2 производится фильтрация и децимация на 2. Выполняется подавление зеркальной частоты 40 МГц и сигналов второй зоны Найквиста для частоты квантования f=50 МГц и переход на частоту обработки 50 МГц.2. Using filter CIC 2, filtering and decimation by 2 is performed. The mirror frequency of 40 MHz and the signals of the second Nyquist zone are suppressed for the quantization frequency f = 50 MHz and the transition to the processing frequency of 50 MHz.

3. Фильтрация с помощью FIR 104 - основная фильтрация видеосигнала. В качестве фильтра реализован фильтр низкой частоты Чебышева 104-го порядка с конечной импульсной характеристикой. Фильтр работает на тактовой частоте 50 МГц.3. Filtering with FIR 104 - basic video filtering. As a filter, a 104th order Chebyshev low-pass filter with a finite impulse response is implemented. The filter operates at a clock frequency of 50 MHz.

4. Определение временного положения фронта видеоимпульса обеспечивается с помощью схемы «привязки» по уровню половины амплитуды. Эта схема известна под названием DAC-триггера.4. The determination of the temporal position of the front of the video pulse is provided using the “snap” scheme at the level of half the amplitude. This circuit is known as a DAC trigger.

5. С помощью фильтра CIC 5 производится фильтрация и децимация на 5. Выполняется подавление сигналов нерабочих зон Найквиста для частоты квантования f=10 МГц и переход на частоту обработки 10 МГц.5. Using the CIC 5 filter, filtering and decimation by 5 is performed. The Nyquist zones are suppressed for the quantization frequency f = 10 MHz and the transition to the processing frequency of 10 MHz.

6. Фильтрация с помощью FIR 52 - выделение сигнала для схемы обнаружения. В качестве фильтра реализован фильтр низкой частоты Чебышева 52-го порядка с конечной импульсной характеристикой. Фильтр работает на тактовой частоте 10 МГц.6. Filtering with FIR 52 - signal isolation for the detection circuit. As a filter, a 52nd-order Chebyshev low-pass filter with a finite impulse response is implemented. The filter operates at a clock frequency of 10 MHz.

7. Формирование сигнала обнаружения производится сравнением модуля импульса обнаружения с выхода узкополосных фильтров FIR 52 с уровнем модуля входного сигнала (от CIC 2).7. The detection signal is generated by comparing the detection pulse module from the output of narrow-band filters FIR 52 with the level of the input signal module (from CIC 2).

8. Сигнал обнаружения разрешает прохождение видеоимпульса далее на схему декодирования.8. The detection signal permits the passage of the video pulse further to the decoding circuit.

После декодирования пары запросных импульсов производится выбор сигнала одного из 2-х каналов в зависимости от амплитуды входного сигнала.After decoding a pair of request pulses, a signal is selected from one of 2 channels depending on the amplitude of the input signal.

Claims (1)

Способ приема и обработки сигналов DME, заключающийся в том, что принимают и оцифровывают сигнал DME, сдвигают частоту принятого сигнала на величину смещения ПЧ в соответствующей зоне Найквиста и разделяют на квадратуру путем умножения оцифрованного сигнала на сигнал квадратурного генератора;
фильтруют и децимируют на 2 умноженный сигнал, а затем полученный в результате фильтрации и децимации видеосигнал переносят на нулевую частоту;
фильтруют видеосигнал;
определяют временное положение фронта видеоимпульса по уровню половины амплитуды видеосигнала промежуточной частоты;
выполняют подавление сигналов нерабочих зон Найквиста путем фильтрации и децимации на 5 и переносят полученный сигнал на частоту дискретизации, равную 10 МГц;
фильтруют узкополосным фильтром низкой частоты видеосигнал, перенесенный на частоту дискретизации;
формируют сигнал обнаружения путем сравнения модуля импульса обнаружения с выхода упомянутого узкополосного фильтра низкой частоты с видеосигналом частоты, при этом при наличии сигнала обнаружения передают видеосигнал, перенесенный на частоту дискретизации, равную 10 МГц, для последующего декодирования.
The method of receiving and processing DME signals, which consists in receiving and digitizing the DME signal, shifting the frequency of the received signal by the frequency offset of the IF in the corresponding Nyquist zone and dividing by quadrature by multiplying the digitized signal by the signal of the quadrature generator;
filter and decimate by 2 times the signal, and then the resulting video signal resulting from filtering and decimation is transferred to the zero frequency;
filter the video signal;
determine the temporary position of the front of the video pulse at the level of half the amplitude of the video signal of the intermediate frequency;
perform suppression of signals of non-working zones of Nyquist by filtering and decimation by 5 and transfer the received signal to a sampling frequency of 10 MHz;
filtering the video signal transferred to the sampling frequency with a low-pass filter of low frequency;
generate a detection signal by comparing the module of the detection pulse from the output of the aforementioned narrow-band low-pass filter with a frequency video signal, while in the presence of a detection signal, transmit a video signal transferred to a sampling frequency of 10 MHz for subsequent decoding.
RU2011131726/08A 2011-07-29 2011-07-29 Method of receiving and processing dme signals RU2477571C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011131726/08A RU2477571C1 (en) 2011-07-29 2011-07-29 Method of receiving and processing dme signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011131726/08A RU2477571C1 (en) 2011-07-29 2011-07-29 Method of receiving and processing dme signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2477571C1 true RU2477571C1 (en) 2013-03-10

Family

ID=49124302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011131726/08A RU2477571C1 (en) 2011-07-29 2011-07-29 Method of receiving and processing dme signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2477571C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1826913A2 (en) * 2006-02-28 2007-08-29 Honeywell International Inc. Method and apparatus for a multifunction radio
EP2015104A1 (en) * 2007-07-02 2009-01-14 Kabushiki Kaisha Toshiba DME ground apparatus
RU2350907C2 (en) * 2004-08-09 2009-03-27 Эрбюс Франс Reserve device of aircraft indication

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2350907C2 (en) * 2004-08-09 2009-03-27 Эрбюс Франс Reserve device of aircraft indication
EP1826913A2 (en) * 2006-02-28 2007-08-29 Honeywell International Inc. Method and apparatus for a multifunction radio
EP2015104A1 (en) * 2007-07-02 2009-01-14 Kabushiki Kaisha Toshiba DME ground apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8593330B2 (en) Multichannel, multimode, multifunction L-band radio transceiver
US6998908B1 (en) Adaptive interference cancellation receiving system using synthesizer phase accumulation
US20180306913A1 (en) Radio-based position determination with high-precision delay in the transponder
US20090115659A1 (en) Receiver device for satellite positioning system
JPH10290212A (en) Method and apparatus for receiving and converting spread spectrum signals
CN116400387B (en) A weak interference detection method and system based on cross-correlation of dual array elements
CN117111103A (en) Deception jamming detection method and device
RU2486534C1 (en) Device to detect direction at signal source
RU2441319C2 (en) Receiver
RU2449306C1 (en) Phase bearing finder
Itzhak et al. A hardware prototype for sub-Nyquist radar sensing
RU2477571C1 (en) Method of receiving and processing dme signals
CN109560834A (en) A kind of integral design method and coherent transponder of coherent transponder
RU2100821C1 (en) Receiver for user equipment of global satellite navigation system
US8059755B2 (en) Method for discerning a desired signal from an interfering signal in an under sampled system
US20090164160A1 (en) Methods and systems for determining a received signal frequency
US20220260698A1 (en) Radar distance measuring device and radar distance measuring method
KR101609831B1 (en) Apparatus and method for receiving digital signal for millimeter wave seeker
RU2486535C1 (en) Device to detect direction at signal source
US10348345B2 (en) Equalization of receiver
CN116155661A (en) Sampling digital front-end signal processing method and system
RU2416102C2 (en) Receiver for global navigation satellite system signal users
UA17265U (en) Direction finder for detecting sources of active interferences
KR102331472B1 (en) High-sensitive impulse radar receiver and method for processing signal using thereof
KR101358904B1 (en) Amplitude modulated radar, apparatus and method for reducing a distance measurement error of the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130730

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20141227

RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20190307

PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200730

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220426

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载