机载电磁波设备、及抗干扰系统、方法及装置与流程

文档序号:20284920发布日期:2020-04-07 15:54阅读:131来源:国知局
机载电磁波设备、及抗干扰系统、方法及装置与流程

本申请涉及通信抗干扰技术领域,尤其涉及一种机载电磁波设备、及抗干扰系统、方法及装置。



背景技术:

随着科学技术的发展,卫星通信已被广泛地应用在各个领域中,特别是航空卫星通信的迅速发展,为航空飞行器的安全飞行提供了重大的帮助。然而,不同航空卫星通信系统之间可能存在工作频段重叠的情况,致使航空卫星通信系统受到通信干扰。因此,卫星通信的抗干扰成了航空卫星通信技术发展中不可回避的难题。

目前,行业内一般在机载电磁波设备中设置固定的前置滤波器,提高自身卫星航空通信系统的工作频段,从而提高干扰的隔离度,避免受到其它航空卫星通信系统的通信干扰。但是,不同航空卫星通信系统的生产标准不统一,现有的技术手段无法广泛地适用于各个航空卫星通信系统,具有较大的局限性。



技术实现要素:

本申请提供了一种机载电磁波设备、及抗干扰系统、方法及装置,目的在于解决不同航空卫星通信系统之间因存在通信业务频率重合,致使任意一个航空卫星通信系统受到通信干扰的问题。

为了实现上述目的,本申请提供了以下技术方案:

一种抗干扰系统,包括:

第一机载电磁波设备、第二机载电磁波设备和控制器;

所述第一机载电磁波设备和所述第二机载电磁波设备,分别与所述控制器相连;

所述第一机载电磁波设备和所述第二机载电磁波设备的工作频段重叠;

被干扰机载电磁设备的传输通道上设置有电调滤波器;

所述控制器用于,在干扰机载电磁波设备启动的情况下,基于干扰机载电磁波设备的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围,并触发所述被干扰机载电磁波设备控制所述电调滤波器过滤所述被干扰带宽范围内的信号;

其中,所述被干扰机载电磁波设备为所述第一机载电磁波设备,所述干扰机载电磁波设备为所述第二机载电磁波设备,或者,所述被干扰机载电磁波设备为所述第二机载电磁波设备,所述干扰机载电磁波设备为所述第一机载电磁波设备。

可选的,所述控制器用于,基于干扰机载电磁波设备的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围,包括:

所述控制器具体用于,将所述工作频率与第一带宽之和作为上限,将所述工作频率与所述第一带宽之差作为下限,得到所述干扰带宽范围,所述第一带宽为所述带宽与预设的过渡保护带宽之和。

可选的,所述控制器用于触发所述被干扰机载电磁波设备控制所述电调滤波器过滤所述被干扰带宽范围内的信号,包括:

所述控制器具体用于,向所述被干扰机载电磁波设备发送控制命令,所述控制命令包括所述干扰带宽范围;

所述被干扰机载电磁波设备还用于:

基于所述控制命令,控制所述电调滤波器,将在所述被干扰带宽范围内的信号的衰减增加预设数值。

可选的,所述电调滤波器包括:

带阻滤波器;

所述被干扰机载电磁波设备用于基于所述控制命令,控制所述电调滤波器,将在所述被干扰带宽范围内的信号的衰减增加预设数值,包括:

所述被干扰机载电磁波设备具体用于,通过dac输出电压控制所述带阻滤波器的频率为所述工作频率,工作带宽为所述干扰带宽范围。

可选的,所述电调滤波器包括:

带通滤波器;

所述被干扰机载电磁波设备用于基于所述控制命令,控制所述电调滤波器,将在所述被干扰带宽范围内的信号的衰减增加预设数值,包括:

所述被干扰机载电磁波设备具体用于,通过dac输出电压控制所述带通滤波器工作在所述被干扰带宽范围外。

可选的,所述被干扰机载电磁波设备的传输通道上设置有电调滤波器,包括:

所述被干扰机载电磁波设备的接收通道和/或发射通道设置有所述电调滤波器。

一种抗干扰方法,包括:

检测干扰源,并获取所述干扰源的工作频率和带宽;

至少基于所述干扰源的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围;

控制设置在机载电磁波设备的传输通道的电调滤波器过滤所述被干扰带宽范围内的信号。

一种抗干扰装置,应用在机载电磁波设备,包括:

检测模块,用于检测干扰源,并获取所述干扰源的工作频率和带宽;

计算模块,用于至少基于所述干扰源的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围;

基带处理模块,用于控制接收通道和/或发射通道的电调滤波器过滤所述被干扰带宽范围内的信号。

一种机载电磁波设备,包括:

基带处理器和与所述基带处理器相连的电调滤波器;

所述电调滤波器设置在所述机载电磁波设备的传输通道;

所述基带处理器,用于在接收到干扰带宽范围的情况下,控制所述电调滤波器,将在所述被干扰带宽范围内的信号的衰减增加预设数值。

可选的,所述机载电磁波设备包括机载北斗设备;

所述机载北斗设备的传输通道包括发射通道和接收通道;

所述发射通道包括:放大器和固定滤波器;

所述接收通道包括:所述放大器和所述固定滤波器。

本申请提供的机载电磁波设备、及抗干扰系统、方法及装置,其中,抗干扰系统包括:第一机载电磁波设备、第二机载电磁波设备和控制器。第一机载电磁波设备和第二机载电磁波设备的工作频段重叠,被干扰机载电磁设备的传输通道上设置有电调滤波器。在干扰机载电磁波设备启动的情况下,控制器基于干扰机载电磁波设备的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围,并触发被干扰机载电磁波设备控制电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号。可见,控制器通过触发被干扰机载电磁波设备控制电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号,使得被干扰机载电磁波设备在被干扰带宽范围内暂停信号传输,从而消除不同卫星通信系统之间的通信干扰,并且,在被干扰机载电磁波设备的传输通道上设置电调滤波器,能够广泛适用于多种不同的机载电磁波设备,具有较广的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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的附图。

图1为本申请实施例提供的一种抗干扰系统的架构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种控制器控制被干扰机载电磁波设备抵御干扰的具体实现过程的示意图;

图3为本申请实施例提供的一种抗干扰方法的示意图;

图4为本申请实施例提供的一种抗干扰装置的结构示意图;

图5为本申请实施例提供的一种机载电磁波设备的结构示意图;

图6为本申请实施例提供的一种机载北斗设备的结构示意图。

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清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

如图1所示,为本申请实施例提供的一种抗干扰系统的架构示意图,包括:

第一机载电磁波设备100、第二机载电磁波设备200和控制器300。

其中,第一机载电磁波设备100和第二机载电磁波设备200,分别与控制器300相连。

需要说明的是,第一机载电磁波设备100和第二机载电磁波设备200具体指的是:提供卫星通信服务的设备。并且,第一机载电磁波设备100和第二机载电磁波设备200的具体设备型号,可由技术人员根据实际情况进行设置。

第一机载电磁波设备100和第二机载电磁波设备200的工作频段重叠。被干扰机载电磁设备的传输通道上设置有电调滤波器。

需要强调的是,被干扰机载电磁波设备为第一机载电磁波设备100,干扰机载电磁波设备为第二机载电磁波设备200。或者,被干扰机载电磁波设备为第二机载电磁波设备200,干扰机载电磁波设备为第一机载电磁波设备100。

也就是说,第一机载电磁波设备100和第二机载电磁波设备200,共同构成一对被干扰机载电磁波设备和干扰机载电磁波设备。

在干扰机载电磁波设备启动的情况下,控制器300基于干扰机载电磁波设备的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围,并触发被干扰机载电磁波设备控制电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号。

可选的,在本申请实施例中,控制器300基于干扰机载电磁波设备的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围的具体实现过程,包括:

将干扰机载电磁波设备的工作频率f与第一带宽b3之和作为上限,将干扰机载电磁波设备的工作频率f与第一带宽b3之差作为下限,得到干扰带宽范围(f-b3,f+b3)。

其中,第一带宽b3具体指的是:干扰机载电磁波设备的带宽b1与预设的过渡保护带宽b2之和,即b3=b1+b2。

需要说明的是,过渡保护带宽b2的具体数值大小,可由技术人员根据实际情况进行设置。

可选的,在本申请实施例中,控制器控制被干扰机载电磁波设备抵御干扰的具体实现流程,如图2所示,包括如下步骤:

s201:控制器检测干扰机载电磁波设备是否开机,如果是,执行s202,如果否,以预设周期执行s201。

s202:控制器获取干扰机载电磁波设备的工作频率和带宽。

具体的,干扰机载电磁波设备的工作频率和带宽可以预先存储在预设存储介质(例如控制器的存储器)中。

s203:控制器基于工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围。

s204:控制器基于被干扰带宽范围,生成控制指令。

s205:控制器向被干扰机载电磁波设备发送控制指令。

其中,控制指令包括干扰带宽范围,被干扰机载电磁波设备具体指的是第一机载电磁波设备或第二机载电磁波设备。

s206:被干扰机载电磁波设备基于控制指令,控制电调滤波器,将在被干扰带宽范围内的信号的衰减增加预设数值。

其中,控制电调滤波器,将被干扰带宽范围内的信号的衰减增加预设数值的具体实现方式,为本领域技术人员所熟悉的公知常识,例如,通过数模转换器dac,控制电调滤波器的输出电压,致使被干扰带宽范围内的信号的衰减增加50db等。此外,预设数值的具体大小也可由技术人员根据实际情况进行设置,这里不再赘述。

需要说明的是,在本申请实施例中,电调滤波器包括但不限于是带阻滤波器、以及带通滤波器等滤波器。

可选的,若电调滤波器为带阻滤波器,则被干扰机载电磁波设备基于控制命令,控制电调滤波器,将在被干扰带宽范围内的信号的衰减增加预设数值的具体实现过程,包括:

被干扰机载电磁波设备,通过dac输出电压控制带阻滤波器的频率为工作频率,工作带宽为干扰带宽范围。

需要说明的是,通过dac输出电压控制带阻滤波器的频率为工作频率,工作带宽为干扰带宽范围,实现在被干扰带宽范围内的信号的衰减增加预设数值,这一过程的实现原理为本领域技术人员所熟悉的公知常识,这里不再赘述。

可选的,若电调滤波器为带通滤波器,则被干扰机载电磁波设备基于控制命令,控制电调滤波器,将在被干扰带宽范围内的信号的衰减增加预设数值的具体实现过程,包括:

被干扰机载电磁波设备,通过dac输出电压控制带通滤波器工作在被干扰带宽范围外。

需要说明的是,通过dac输出电压控制带通滤波器工作在被干扰带宽范围外,实现在被干扰带宽范围内的信号的衰减增加预设数值,这一过程的实现原理为本领域技术人员所熟悉的公知常识,这里不再赘述。

需要强调的是,在本申请实施例中,被干扰机载电磁波设备的传输通道包括接收通道和发射通道。

可选的,被干扰机载电磁波设备的接收通道或发射通道可以设置有电调滤波器。或者,被干扰机载电磁波设备的接收通道和发射通道同时设置有电调滤波器。

在本申请实施例中,第一机载电磁波设备和第二机载电磁波设备,共同构成一对被干扰机载电磁波设备和干扰机载电磁波设备,第一机载电磁波设备和第二机载电磁波设备的工作频段重叠,被干扰机载电磁设备的传输通道上设置有电调滤波器。在干扰机载电磁波设备启动的情况下,基于干扰机载电磁波设备的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围,并触发被干扰机载电磁波设备控制电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号。可见,通过触发被干扰机载电磁波设备控制电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号,使得被干扰机载电磁波设备在被干扰带宽范围内暂停信号传输,从而消除不同卫星通信系统之间的通信干扰,并且,在被干扰机载电磁波设备的传输通道上设置电调滤波器,能够广泛适用于多种不同的机载电磁波设备,具有较广的适用性。

与上述本申请实施例提供的抗干扰系统相对应,本申请实施例还提供了一种抗干扰方法,如图3所示,包括如下步骤:

s301:检测干扰源,并获取干扰源的工作频率和带宽。

其中,在不同卫星通信系统中,不同卫星通信系统各自对应的机载电磁波设备的工作频段重叠,则不同卫星通信系统之间会发生通信干扰。在本申请实施例中,诱发其他机载电磁波设备发生通信干扰的机载电磁波设备,标记为干扰源,发生通信干扰的机载电磁波设备,则标记为被干扰源。可以使用检测干扰电磁波设备开机的方式检测干扰源,也可以使用其他现有方式检测干扰源。

此外,获取干扰源(机载电磁波设备)的工作频率和带宽的具体实现过程,为本领域技术人员所熟悉的公知常识,这里不再赘述。

s302:至少基于干扰源的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围。

其中,s302的具体执行过程和实现原理,与上述控制器基于干扰机载电磁波设备的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围的具体执行过程和实现原理一致,这里不再赘述。

s303:控制设置在机载电磁波设备的传输通道的电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号。

其中,s303的具体执行过程和实现原理,与上述图2示出的控制器触发被干扰机载电磁波设备控制电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号的具体执行过程和实现原理一致,这里不再赘述。

在本申请实施例中,检测干扰源,并获取干扰源的工作频率和带宽。至少基于干扰源的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围。控制设置在机载电磁波设备的传输通道的电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号。可见,通过触发被干扰机载电磁波设备控制电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号,使得被干扰机载电磁波设备在被干扰带宽范围内暂停信号传输,从而消除不同卫星通信系统之间的通信干扰,并且,在被干扰机载电磁波设备的传输通道上设置电调滤波器,能够广泛适用于多种不同的机载电磁波设备,具有较广的适用性。

可选的,基于上述本申请实施例提供的抗干扰方法,本申请实施例还提供了一种抗干扰装置,应用于机载电磁波设备,如图4所示,包括:

检测模块401,用于检测干扰源,并获取干扰源的工作频率和带宽。

其中,检测模块401检测干扰源,并获取干扰源的工作频率和带宽的具体执行过程和实现原理,与上述图3示出的s301的具体执行过程和实现原理一致,这里不再赘述。

计算模块402,用于至少基于干扰源的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围。

其中,计算模块402基于干扰源的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围的具体执行过程和实现原理,与上述图3示出的s302的具体执行过程和实现原理一致,这里不再赘述。

基带处理模块403,用于控制接收通道和/或发射通道的电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号。

其中,基带处理模块403控制设置在机载电磁波设备的传输通道的电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号的具体执行过程和实现原理,与上述图3示出的s303的具体执行过程和实现原理一致,这里不再赘述。

在本申请实施例中,检测干扰源,并获取干扰源的工作频率和带宽。至少基于干扰源的工作频率和带宽,计算被干扰带宽范围。控制设置在机载电磁波设备的传输通道的电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号。可见,通过触发被干扰机载电磁波设备控制电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号,使得被干扰机载电磁波设备在被干扰带宽范围内暂停信号传输,从而消除不同卫星通信系统之间的通信干扰,并且,在被干扰机载电磁波设备的传输通道上设置电调滤波器,能够广泛适用于多种不同的机载电磁波设备,具有较广的适用性。

可选的,如图5所示,为本申请实施例提供的一种机载电磁波设备的结构示意图,包括:

基带处理器501和电调滤波器502。

其中,电调滤波器502与基带处理器501相连,电调滤波器502设置在机载电磁波设备的传输通道。

在接收到干扰带宽范围的情况下,基带处理器501控制电调滤波器502,将在被干扰带宽范围内的信号的衰减增加预设数值。

基带处理501控制电调滤波器502,将在被干扰带宽范围内的信号的衰减增加预设数值的具体执行过程和实现原理,与上述图3示出的s301-s303的具体执行过程和实现原理一致,这里不再赘述。

此外,为了进一步理解机载电磁波设备的具体结构,以机载北斗设备为例,如图6所示,为本申请实施例提供的一种机载北斗设备的结构示意图,包括:

基带处理器601、第一电调滤波器602、第一放大器603、第一固定滤波器604、第二电调滤波器605、第二放大器606、第二固定滤波器607、双工器608、射频通道609、发射天线610和接收天线611。

其中,第一电调滤波器602、第一放大器603和第一固定滤波器604设置在机载北斗设备的发射通道上。

第二电调滤波器605、第二放大器606和第二固定滤波器607设置在机载北斗设备的接收通道上。

具体的,基带处理器601与射频通道609的一端连接,射频通道609的另一端与双工器608的第一端连接。

双工器608的第二端与第一电调滤波器602的一端连接,第一电调滤波器602的另一端与第一放大器603的一端连接,第一放大器603的另一端与第一固定滤波器604的一端连接,第一固定滤波器604的另一端与发射天线610连接。

双工器608的第三端与第二电调滤波器605的一端连接,第二电调滤波器605的另一端与第二放大器606的一端连接,第二放大器606的另一端与第二固定滤波器607的一端连接,第二固定滤波器607的另一端与接收天线611连接。

需要强调的是,机载北斗设备作为抗干扰系统中的干扰机载电磁波设备或者被干扰机载电磁波设备,都是由基带处理器601与抗干扰系统中的控制器进行通信连接。此外,在本申请实施例中,由航空中央处理设备(例如ima)作为控制器。

在本申请实施例中,在接收到干扰带宽范围的情况下,基带处理器控制电调滤波器,将在被干扰带宽范围内的信号的衰减增加预设数值。可见,通过触发机载电磁波设备控制电调滤波器过滤被干扰带宽范围内的信号,使得机载电磁波设备在被干扰带宽范围内暂停信号传输,从而消除不同卫星通信系统之间的通信干扰,并且,在机载电磁波设备的传输通道上设置电调滤波器,能够广泛适用于多种不同的机载电磁波设备,具有较广的适用性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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