[发明专利]一种提升频谱能量测量精度的方法和装置

说明书

本发明公开了一种提升频谱能量测量精度的方法和装置，所述方法包括：步骤1，幅度提取模块从获取的信号中提取若干信号点；步骤2，信号补偿模块对提取的信号点进行幅度补偿；步骤3，幅度计算模块根据幅度补偿对提取的信号点进行幅度计算。本发明一方面利用信号提取模块和信号补偿模块，解决滤波器的纹波效应导致的不同频率点幅度值不一样的问题；另一方面利用信号提取模块和幅度计算模块，解决由于FFT长度或者采样率等原因，导致的频谱分辨率非所测频点的整数倍时，该频率点信号能量分散，无法测得准确数据的问题。

技术领域

本发明涉及频谱能量测量技术领域，尤其是一种提升频谱能量测量精度的方法和装置。

背景技术

如图1所示，仪表着陆系统主要由三部分。其中，航向台(LOC)负责向飞机提供水平引导信息；下滑台(GS)的主要任务是向飞机提供垂直引导信息；而指点信标台(MB)则负责向飞机提供飞机与跑道入口的距离信息。在仪表着陆系统中，航向台设在跑道中心线延长线上。下滑台设在跑道的任一侧。指点信标台设在跑道中心线延长线上。

仪表着陆系统航向台和下滑台的基本工作原理是：航向台和下滑台对空间发射两种信号，一种是由载波和调幅边带波组成的调幅信号，称为CSB信号；另一种是载波抑制，仅由调幅边带波组成，称为SBO信号。CSB信号和SBO信号均是由90Hz和150Hz的正弦波组成的混合波形。信号的特点是：在跑道中心线方向上最强，两边逐渐减弱，而SBO信号在跑道中心线方向上为“0”，在两边逐渐加强。若这两种信号在空中叠加时，将会出现在跑道中心线方向上只剩下CSB信号，SBO信号为“0”，且CSB信号的150Hz和90Hz信号调制度差DDM为“0”。

在跑道中心线左边(正对着飞机滑跑方向)：CSB信号和SBO信号均存在，此两种信号混叠在一起。CSB信号和SBO信号的90Hz分量相位相反，相互抵消而减小，而150Hz分量相位相同，得到加强。所以在跑道中心线左边，150Hz调制信号的幅度大于90Hz调制信号的幅度，所以150Hz信号与90Hz信号调制度差DDM大于0。

进入航向台覆盖区的飞机，利用机载设备对接收到航向信号进行检测，分别检出150Hz与90Hz分量，然后计算出两者的调制度差DDM。若DDM为0，表明飞机在跑道中心线方向上；若DDM值大于0，则150Hz调制信号幅度大于90Hz调制信号幅度，表明飞机偏向跑道中心线左侧(正对飞机滑跑方向，即沿着滑跑方向的右侧)；若DDM值小于0，则90Hz调制信号幅度大于150Hz调制信号幅度，表明飞机偏向跑道中心线右侧(正对飞机滑跑方向，即沿着滑跑方向的左侧)。

仪表着陆系统的原理如下：

当前CSB信号表示如下：

e₁(t)＝[1+msin(2πf₁t+φ)+msin(2πf₂t)]cos(2πf_cart)

当前SBO信号表示如下：

e₂(t)＝[msin(2πf₁t+φ)-msin(2πf₂t)]cos(2πf_cart)

其中f_car是载波频率，f₁＝90Hz，f₂＝150Hz，m表示90Hz和150Hz信号调制度。

接收端得到的是两个信号场的叠加：