民航收信机的静音方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于民航收信机的静音方法和系统，该方法包括如下步骤：获取接收信号中载波信号的能量；获取收信机的射频信道增益系数以及校正系数；根据所述载波信号的能量、所述射频信道增益系数以及校正系数获取接收信号的质量参数；当所述质量参数满足静音条件时，对接收信号进行静音处理。本发明中通过获取收信机的校正参数，以此保证不同收信机的静音条件准确，使其不受硬件个体差异的影响。本发明能够精准的实现收信机静音功能，静音门限的误差小于1dB，满足了民航通信的要求。
【专利说明】民航收信机的静音方法和系统
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及民航通信领域，特别涉及一种民航收信机的静音方法和系统。
【【背景技术】】
[0002]民航地空通信是空中交通管制部门对空通话、指挥、调配各种飞行任务、保证飞行安全的重要手段，也是航空公司实施航务管理通信与飞机保持指挥联络的必要方式。为了更好的保证通信效果、解决交叉覆盖等问题，民航收信机要在信号较弱、噪声较大的条件下，关闭收信机的声音，实现对接收信号的静音。
[0003]目前的静音方法主要有载波静音和语音静音，载波静音方法受硬件个体差异的影响，不同收信机的静音门限难以达到一致，在实际测试中静音门限存在I?1dB的误差；而语音静音只能粗略的判断出有信号或者没有信号，误差更加大，在实际测试中误差高达20dB。所以上述两种静音方法都存在缺陷，精度不高，会导致质量不符合要求的信号被放出或者质量符合要求的信号被静音，从而影响民航通信效果，特别是在交叉覆盖区域的通信效果。
【
【发明内容】
】
[0004]基于此，本发明克服现有静音技术在精确度方面的不足，提供一种精度较高的静音方法。
[0005]本发明实施例的内容如下:
[0006]一种用于民航收信机的静音方法，包括如下步骤:
[0007]计算接收信号中载波信号的能量；
[0008]获取收信机的射频信道增益系数以及校正系数；
[0009]根据所述载波信号的能量、所述射频信道增益系数以及校正系数获取接收信号的质量参数；
[0010]当所述质量参数满足静音条件时，对接收信号进行静音处理。
[0011]—种用于民航收信机的静音系统，包括:
[0012]载波能量获取模块，用于获取接收信号中载波信号的能量；
[0013]系数获取模块，用于获取收信机的射频信道增益系数以及校正系数；
[0014]质量参数获取模块，用于根据所述载波信号的能量、所述射频信道增益系数以及校正系数获取接收信号的质量参数；
[0015]判断模块，用于判断所述质量参数是否满足静音条件；
[0016]静音模块，用于在接收信号的质量参数满足静音条件时，对接收信号进行静音处理。
[0017]本发明中通过获取收信机的校正参数，修正接收信号的质量参数，以此保证不同收信机的静音条件判断准确，使其不受硬件个体差异的影响。本发明的静音方法能够精准的实现收信机静音功能，满足了民航通信的要求。【【专利附图】
【附图说明】】
[0018]图1为本发明实施例中一种静音方法的流程示意图；
[0019]图2为本发明实施例中载波信号能量获取方法的流程示意图；
[0020]图3为本发明实施例中载波信号能量获取方法的另一示意图；
[0021]图4为本发明实施收信机底噪校正方法的流程示意图；
[0022]图5为本发明实施例中收信机场强校正方法的流程示意图；
[0023]图6为本发明实施例中收信机信噪比校正方法的流程示意图；
[0024]图7为本发明实施例中收信机信噪比校正方法的另一示意图；
[0025]图8为本发明实施例中场强门限准确度的测试结果；
[0026]图9为本发明实施例中信噪比门限准确度的测试结果；
[0027]图10为本发明实施例中静音系统的结构示意图；
[0028]图11为本发明实施例中载波能量获取模块的结构示意图；
[0029]图12为本发明实施例中底噪校正模块的结构示意图；
[0030]图13为本发明实施例中场强校正模块的结构示意图；
[0031]图14为本发明实施例中信噪比校正模块的结构示意图。
【【具体实施方式】】
[0032]下面结合具体实施例对本发明的内容作进一步的阐述。
[0033]如图1所示，一种用于民航收信机的静音方法，包括以下步骤:
[0034]SllO获取接收信号中载波信号的能量；
[0035]S120获取收信机的射频信道增益系数以及校正系数；
[0036]S130根据所述载波信号的能量、所述射频信道增益系数以及校正系数获取接收信号的质量参数；
[0037]S140当所述质量参数满足静音条件时，对接收信号进行静音处理。
[0038]本实施例中的静音方法，考虑到了收信机的硬件个体差异，通过校正系数修正获取的接收信号的质量信息，即通过最终的质量参数判断是否满足静音条件。这种静音控制的方法能够有效地保证不同收信机的静音条件准确，提高了静音控制的精度。
[0039]优选的，如图2所示，通过如下方法获取载波信号的能量:
[0040]Slll将接收信号进行混频处理，经过低通滤波器滤除倍频信号后得到基带信号；
[0041]S112解调所述基带信号，并通过低通滤波器获取载波信号；
[0042]S113对所述载波信号分帧处理，并计算出每一帧载波信号的能量。
[0043]图3为载波信号能量获取的另一示意图，具体的，收信机接收到的接收信号为中频信号，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)表示接收信号；S(t)表示发信机发送的中频调制信号；n(t)表示噪声信号；A表不接收信号的幅度；fc表不载波频率；Φ c表不载波初始相位；m(t)表不归一化的信源信号^表示调制深度，a < I。
[0046]混频过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表示混频的频率；Φ表示混频信号的初始相位。
[0050]再经过低通滤波器去掉倍频信号，得到基带信号。
[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路噪声Wqbb (t)表示Q路噪声。
[0054]继续解调，求I路信号和Q路信号的平方和，再求平方根，得到载波信号和调制信号之和:
[0055]= 2* ψββ(?)2 +Qe/i(t)2 = A{\+a* m(t)) + nm (t)
[0056]其中，nBB(t)表示解调后的基带噪声。
[0057]然后通过低通滤波器得到载波信号:
[0058]C (t) = A+nc (t)
[0059]其中，C(t)表不载波信号。ηε(?)表不噪声信号。
[0060]静音控制过程是按帧进行的，因此，将最终得到的载波信号分帧处理，较佳的，考虑到声音的延时一般在2毫秒到8毫秒之间，为不影响人的听觉感受，每帧可由64-256个样点组成，并计算载波信号能量。
[0061]载波信号能量计算公式如下:
K*(7V+1>
[0062]P(n)= Σ C(/)2
t=n 电 N
[0063]其中，P (n)表示第η巾贞的能量；Ν表示每巾贞的样点个数。
[0064]在一种【具体实施方式】中，所述校正系数包括底噪校正系数以及场强校正系数，所述接收信号的质量参数包括接受信号的场强。射频信道增益系数由信道AGC(AutomatiCGain Control,自动增益控制)硬件自动上报，AGC硬件根据射频信号强度自动的调节自身的衰减值。在民航收信机中，信道AGC的衰减范围一般是O?80dBm，即信道AGC只有衰减功能，没有放大功能。而所述的校正系数可依据经验预设，或者通过对收信机的校准而获取。
[0065]根据获取的载波信号的能量以及所述射频信道增益系数、所述底噪校正系数可得到数字信号场强值，然后通过场强校正系数、射频信道增益系数对计算出的数字信号场强值进行修正，得到接收信号的场强。
[0066]接收信号的场强的计算过程如下:
[0067]RSSI = 10 * log 10(~^--1) + RfAgc + RSSIiuld
base
[0068]其中，P表示载波信号的能量；Pbase表示底噪校正系数；RfAgc表示射频信道增益系数；RSSIadd表不场强校正系数；RSSI表不接收信号的场强。
[0069]当接收信号的场强小于场强门限时，按照现有技术中的静音方法对接收信号进行静音处理。
[0070]在另一种【具体实施方式】中，所述的校正系数包括底噪校正系数、场强校正系数以及信噪比校正系数，校正系数可依据经验预设，或者通过校准收信机获取，所述接收信号的质量参数包括接收信号的信噪比。
[0071]通过上述的载波信号的能量以及底噪校正系数，计算出数字信号场强值；
[0072]再根据获取的数字信号场强值、射频信道增益系数、场强校正系数和信噪比校正系数得到接收信号的信噪比。
[0073]接收信号信噪比计算过程如下:
【权利要求】
1.一种用于民航收信机的静音方法，其特征在于，包括如下步骤: 获取接收信号中载波信号的能量； 获取收信机的射频信道增益系数以及校正系数； 根据所述载波信号的能量、所述射频信道增益系数以及校正系数获取接收信号的质量参数； 当所述质量参数满足静音条件时，对接收信号进行静音处理。
2.根据权利要求1所述的用于民航收信机的静音方法，其特征在于，还包括以下各项中的任一项: 所述校正系数包括底噪校正系数以及场强校正系数，所述接收信号的质量参数包括接受信号的场强；根据所述载波信号的能量、所述射频信道增益系数、所述底噪校正系数以及所述场强校正系数计算接收信号的场强；当所述接收信号的场强小于场强门限时，判定满足静首条件； 所述校正系数包括底噪校正系数、场强校正系数以及信噪比校正系数，所述接收信号的质量参数包括接收信号的信噪比；根据所述载波信号的能量、所述射频信道增益系数、所述底噪校正系数、所述场强校正系数以及所述信噪比校正系数计算接收信号的信噪比；当所述接收信号的信噪比小于信噪比门限时，判定满足静音条件； 所述校正系数包括底噪校正系数、场强校正系数以及信噪比校正系数，所述接收信号的质量参数包括接收信号的场强以及信噪比；根据所述载波信号的能量、所述射频信道增益系数、所述底噪校正系数、所述场强校正系数以及所述信噪比校正系数计算接收信号的场强以及接收信号的信噪比；当所述接收信号的场强小于场强门限且接收信号的信噪比小于信噪比门限时，判定满足静音条件。
3.根据权利要求1或2所述的用于民航收信机的静音方法，其特征在于，所述获取接收信号中载波信号的能量的过程包括如下步骤: 将接收信号进行混频处理，经过低通滤波器滤除倍频信号后得到基带信号； 解调所述基带信号，并通过低通滤波器获取载波信号； 对所述载波信号分帧处理，计算出每一帧载波信号的能量。
4.根据权利要求2所述的用于民航收信机的静音方法，其特征在于，通过如下步骤获取收信机的底噪校正系数: 获取收信机当前工作频率下的机内噪声信号； 将所述机内噪声信号分帧处理，并统计出帧数的机内噪声信号的能量均值； 根据所述能量均值得到收信机当前工作频率对应的底噪校正系数。
5.根据权利要求2所述的用于民航收信机的静音方法，其特征在于，通过如下步骤获取收信机的场强校正系数: 获取收信机接收的校准信号； 获取所述校准信号中载波信号的能量； 根据所述校准信号中载波信号的能量以及收信机的底噪校正系数得到收信机的场强校正系数。
6.根据权利要求2所述的用于民航收信机的静音方法，其特征在于，通过如下步骤获取收信机的信噪比校正系数: 获取收信机接收的校准信号； 获取所述校准信号中的解调信号； 通过内积运算对所述解调信号进行抗噪处理，并计算抗噪处理后的解调信号的幅度估计值； 根据所述幅度估计值进行幅度匹配，获取噪声估计信号，并通过所述噪声估计信号获取信噪比估计值； 根据所述信噪比估计值中的最大值计算信噪比校正系数。
7.一种用于民航收信机的静音系统，其特征在于，包括: 载波能量获取模块，用于获取接收信号中载波信号的能量； 系数获取模块，用于获取收信机的射频信道增益系数以及校正系数； 质量参数获取模块，用于根据所述载波信号的能量、所述射频信道增益系数以及校正系数获取接收信号的质量参数； 判断模块，用于判断所述质量参数是否满足静音条件； 静音模块，用于在接收信号的质量参数满足静音条件时，对接收信号进行静音处理。
8.根据权利要求7所述的用于民航收信机的静音系统，其特征在于，还包括以下各项中的任一项: 所述校正系数包括底噪校正系数以及场强校正系数，所述接收信号的质量参数包括接受信号的场强；所述质量参数获取模块根据所述载波信号的能量、所述射频信道增益系数、所述底噪校正系数以及所述场强校正系数计算接收信号的场强；所述判断模块判断述接收信号的场强是否小于场强门限；若是，则判定满足静音条件； 所述校正系数包括底噪校正系数、场强校正系数以及信噪比校正系数，所述接收信号的质量参数包括接收信号的信噪比；所述质量参数获取模块根据所述载波信号的能量、所述射频信道增益系数、所述底噪校正系数、所述场强校正系数以及所述信噪比校正系数计算接收信号的信噪比；所述判断模块判断接收信号的信噪比是否小于信噪比门限；若是，则判定满足静音条件； 所述校正系数包括底噪校正系数、场强校正系数以及信噪比校正系数，所述接收信号的质量参数包括接收信号的场强以及信噪比；所述质量参数获取模块根据所述载波信号的能量、所述射频信道增益系数、所述底噪校正系数、所述场强校正系数以及所述信噪比校正系数计算接收信号的场强以及信噪比；所述判断模块判断接收信号的场强是否小于场强门限且接收信号的信噪比是否小于信噪比门限；若接收信号的场强小于场强门限，并且接收信号的信噪比小于信噪比门限，则判定满足静音条件。
9.根据权利要求7或8所述的用于民航收信机的静音系统，其特征在于，所述载波能量获取模块包括: 混频模块，用于将接收信号进行混频处理，经过低通滤波器滤除倍频信号后得到基带信号; 载波获取模块，用于解调所述基带信号，并通过低通滤波器获取载波信号； 分帧模块，用于对所述载波信号进行分帧处理； 计算模块，用于计算出每一帧载波信号的能量。
10.根据权利要求8所述的用于民航收信机的静音系统，其特征在于，还包括底噪校正模块，所述底噪校正模块包括: 机内噪声获取模块，用于获取收信机当前工作频率下的机内噪声信号； 噪声分帧模块，用于将所述机内噪声信号进行分帧处理； 能量统计模块，用于统计帧数的机内噪声信号的能量均值； 底噪校正系数计算模块，用于根据所述能量均值得到收信机当前工作频率对应的底噪校正系数。
11.根据权利要求8所述的用于民航收信机的静音系统，其特征在于，还包括场强校正模块，所述场强校正模块包括: 校准信号接收模块，用于获取收信机接收的校准信号； 场强校正系数计算模块，用于根据校准信号中载波信号的能量以及收信机当前工作频率对应的底噪校正系数得到收信机的场强校正系数。
12.根据权利要求8所述的用于民航收信机的静音系统，其特征在于，还包括信噪比校正模块，所述信噪比校正模块包括: 第二校准信号接收模块，用于获取收信机接收的校准信号； 解调信号获取模块，用于获取接收的校准信号对应的解调信号； 抗噪处理模块，用于通过内积运算对所述解调信号进行抗噪处理； 幅度估计模块，用于获取抗噪处理后的解调信号的幅度估计值； 幅度匹配模块，用于根据所述幅度估计值进行幅度匹配，并获取噪声估计信号； 信噪比估计模块，用于根据所述噪声估计信号获取信噪比估计值； 信噪比校正系数计算模块，用于根据所述信噪比估计值中的最大值计算信噪比校正系数。
【文档编号】H04B1/10GK104184485SQ201410390772
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】杨剑锋, 陈亮, 李飞, 黄朝力 申请人:广州海格通信集团股份有限公司