[发明专利]微波着陆接收机捕获单帧扫描信号自动增益控制方法

说明书

本发明提供了一种微波着陆接收机捕获单帧扫描信号自动增益控制方法，首先设置初始通道增益控制值和理想输出波形峰值，AD采样器采集微波着陆扫描波形，并解调产生基带波形，低通滤波后识别出可用波形，判断是否具备完整波形，若不具备，则通过顶部特性或下沿特性推演完整波形，通过完整波形与理想数尺波形峰值差取整控制AGC增益量。本发明利用单帧扫描波束建立了通道增益控制通路，大大提高了通道AGC建立效率，使得更多的微波着陆扫描信号用于信号角度信息的解算；本发明原理简单，算法满足实际应用的实时性要求，具有较强的工程应用性。

技术领域

本发明涉及微波着陆系统机载接收机，特别是涉及一种微波着陆系统机载接收机线性通道自动增益控制。

背景技术

微波着陆系统(MLS)是一种空中导出数据的着陆方式，微波着陆机载设备接收微波着陆系统覆盖区内的导航信息，通过处理后得出飞机所在空间的角位置数据，为飞机进近和着陆提供指示。

微波着陆机载接收机在使用线性通道进行信号处理时，分时使用通道分别进行调相和调幅信号的解调处理，调幅信号的处理是在调相信号之后，调相电路给出调幅信号的计时起点，调幅电路通过扫描接收到信号的幅度大小，来调整最优的AGC控制参数，进而实现对扫描信号的测量和对角度的计算。微波着陆高速方位模式的数据速率为39Hz，以往的微波着陆系统机载接收机线性通道自动增益控制采用粗搜索加精搜索结合的方式实现，如图1所示。

设置初始增益控制值为0，通过AD端口采集与解调一帧微波着陆扫描波束信号，解调后信号经过低通滤波，进行扫描信号最大值与理想扫描信号输出值之间的差值是否在10dB范围内的粗搜索阶段，和扫描信号最大值与理想扫描信号输出值之间的差值是否在1dB范围内的精搜索阶段，在粗搜索阶段以10dB增量调整AGC电压的控制值，精搜索阶段以1dB增量调整AGC电压控制值，经过粗搜索和精搜索后，进入扫描波束跟踪阶段，然后判断跟踪是否丢失，未丢失，则继续跟踪；丢失，则重新回到开始阶段重新开始调制AGC电压控制。

以往利用多帧扫描波形的自动增益方法调整一次AGC都要花费一侦扫描波形信号，当系统接收的信号范围为-110dBm～-10dBm时，且当前接收信号功率为-11dBm时，以往方法需要采集19帧扫描信号才能建立起正常信号的信号通路，帧利用效率为(39-19)/39＝0.513，当信号跟踪丢失后再次建立又要花费这么多帧的扫描信号去再次建立信号通路，建立过程的信号帧未对信号数据采集和精度做出任何贡献，同时也可能会造成整机解算信号精度的下降，甚至导致信号在规定的时间内未建立起来而造成整机设备输出告警，这种方法在实际使用中相对比较落后。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种微波着陆接收机捕获单帧扫描信号自动增益控制方法，在微波着陆机载设备使用线性通道时提高微波着陆扫描波束信号利用效率，使得微波着陆机载设备能够将更多的扫描波束信号用于信号角度的解算，改善传统方法需要多帧建立AGC通路的缺点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

(1)设置初始通道增益控制值为L dB，L取整个增益范围的中间值；设定理想输出波形峰值为AMP dBm，AMP取AD采样门限范围的中间值，并使输入信号信噪比都落入到AD动态内；

(2)AD采样器对输入的模拟调制信号进行采样，其中t为时间，U(t)为扫描波形调制信号，f_c为采集信号载波，为载波初始相位，AD采样速率选择f_s不小于280kHz；经过采样、带通处理后，AD采样器输出载波为f_s的离散信号，然后经过IQ解调，解调出基带信号U(k)，U(k)为U(t)对应的离散信号，k＝0，1，2，...，k对应的时域波形间隔为1/f_s；

(3)将基带信号U(k)与低通滤波冲击响应函数h(k)进行卷积，输出波形信号U1(k)；