【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于民用航空通信，应用于l波段数字航空通信系统l-dacs1中，具体为一种机载终端发射信号的产生方法。
技术介绍
1、基于ofdm(orthogonal frequency division multiplexing)技术的下一代地空宽带无线通信技术，是近年来开展研究的航空地空通信技术；其基本工作原理是利用部署在沿飞行航线或指定空域的地面蜂窝基站对空发射的无线电信号，形成地空通信链路，为飞行器提供高带宽通信服务，实现民航客机舱内旅客语音、上网等通信业务以及新一代现代空中交通管理信息服务，是未来天空地一体化实现的关键环节之一。
2、l波段数字航空通信系统(l-band digital aeronautical communicationsystem，l-dacs)是一种适用于未来航空移动通信的地空数据链备选系统。l-dacs系统包括l-dacs1系统和l-dacs2系统；l-dacs1系统采用了基于正交频分复用(ofdm)的频分双工(fdd)技术，工作在960mhz至1164mhz的航空l波段。l-dacs1系统具有传输容量大、频谱效率高、多载波传输更适合于航空移动信道等优点，因此适用于频谱资源日益紧张、数据通信容量日益增长的航空通信，被规划为未来航空通信系统。
3、随着民用航空产业的大力发展，地空通信设备的需求大增，下一代地空通信技术的研究也应势所为。现有技术中，对于l-dacs1系统，在设备样机研制后依据相关行业标准进行测试，再依据测试结果进行改进完善，就增加了设备成品的研制成本和周期。而随着
4、因此，对于l-dacs1系统，目前缺乏一种高效、低成本且实用性强的机载终端发射信号的产生方法，来为设备的研制提供研究基础和数据支撑，以降低研制成本和周期，改善传统方法的技术复杂性和垄断性。
技术实现思路
1、基于
技术介绍
中的现状，本专利技术提出的机载终端发射信号的产生方法，应用计算机仿真技术，通过编写matlab程序，连接并控制信号源仪器，从而产生l-dacs1系统所需的机载终端发射信号；这一方法可为设备的研制阶段提供研究基础和数据支撑，节约传统方法在设备样机研制后进行调试的人力、时间资源，避免研究成本及周期的浪费。
2、本专利技术采用了以下技术方案来实现目的：
3、一种机载终端发射信号的产生方法，使用计算机仿真工具产生程序文件，将程序文件导入至目标信号源中，由目标信号源输出机载终端发射信号；其中，产生程序文件的过程包括如下步骤：
4、s1、产生基带数据，作为机载终端发射信号的源数据；
5、s2、对源数据进行信道编码；信道编码方式分为inner编码和outer编码，其中inner编码采用rs码，outer编码采用卷积码；
6、s3、对编码后的数据进行交织，实现数据的重新排列；
7、s4、对交织后的数据进行qpsk调制；调制完成后，依据机载终端的相关信息，通过插值方式得到发射信号的多帧数据；
8、s5、由机载终端的相关信息组合生成ra帧数据；将ra帧数据与多帧数据组成发射信号的超帧数据；
9、s6、依据超帧数据中的有用数据，为该超帧数据设置循环前缀与循环后缀，并使循环前缀与循环后缀分别乘以衰减窗，实现超帧数据的循环加窗过程，得到的超帧信号即作为程序文件，其输出导入至目标信号源中。
10、优选的，所述目标信号源为smw200a信号源；在将程序文件导入至smw200a信号源之前，预先对其进行配置：将载波频率范围设置为1048.5mhz～1071.5mhz，将调制方式设置为am调制，将触发方式设置为内触发，周期设置为240ms，调制与射频均设置于开位。
11、具体的，计算机仿真工具采用matlab软件；步骤s1中，通过随机生成方式，生成1个二维矩阵作为源数据。
12、进一步的，步骤s2中，rs码为rs(16,14,1)，对应的伽罗华域为28；inner编码过程中，输入的单个数据由8bit组成；
13、outer编码过程中，将二维矩阵转换为一维矩阵，并将矩阵中的数据转换为二进制；随后，使用matlab软件中的convenc函数，设置函数参数后，进行卷积编码操作。
14、进一步的，步骤s3中，使用matlab软件中的matintrlv函数对编码后的数据进行交织，并以268bit数据为1个单位，按顺序输出交织后的数据。
15、进一步的，步骤s4中，对于交织后的数据，将2bit数据映射至1个qpsk符号上，使用matlab软件中的qpskmod函数进行qpsk调制；再依据发射信号的格式定义，结合机载终端的相关信息，向调制后的数据中插入同步sync信息、导频信息、papr信息和agc信息，从而得到发射信号的1个多帧数据。
16、进一步的，步骤s5中，由基带数据、同步sync信息、导频信息和agc信息，组合生成ra帧数据；将1个ra帧数据与3个多帧数据组成1个发射信号的超帧数据。
17、优选的，组成的超帧数据形式为频域信号，使用matlab软件中的ifft函数对其进行变换，得到对应的时域波形形式的超帧数据；ifft函数变换中，ifft点数设置为64，完成变换后，再进行超帧数据的循环加窗过程。
18、进一步的，步骤s6中，将1个超帧数据中有用数据的后11bit数据，置于该超帧数据的前部，作为循环前缀；将1个超帧数据中有用数据的前8bit数据，置于该超帧数据的末尾，作为循环后缀；随后再将循环前缀与循环后缀分别乘以1个用于降低带外泄露的衰减窗，从而完成超帧数据的循环加窗过程。
19、具体的，在matlab软件中导入目标信号源对应的库文件，同时调用rs_connect函数，使计算机与目标信号源进行连接；随后，在matlab软件中将设定发射信号的超帧数据参数、iq值和采样率导入对应函数rs_generate_wave()里的struct中，通过函数直接生成“.wv”格式文件；该格式文件传输至目标信号源中，目标信号源即输出所需的机载终端发射信号。
20、综上所述，由于采用了本技术方案，本专利技术的有益效果如下：
21、1、本专利技术效率高：应用本专利技术的方法，利用目前电子计算机运算能力强的特点，快速仿真出信号数据，再通过信号源等电子仪器，快速高效的产生所需信号，能降低设备的研发周期；
22、2、成本低：本专利技术方法中，当信号需要调整时，修改仿真程序中设置的相关参数即可；相较于传统方法中设备样机研制后，以更换元器件方式进行的调整过程，本专利技术可大幅节省人力物力；
23、3、实用性强：在本专利技术方法理念下，可应用现有技术中成熟的仿真软件、计算机和电子仪器，即可为设备的研制提供研究基础和数据支撑本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：使用计算机仿真工具产生程序文件，将程序文件导入至目标信号源中，由目标信号源输出机载终端发射信号；其中，产生程序文件的过程包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：所述目标信号源为SMW200A信号源；在将程序文件导入至SMW200A信号源之前，预先对其进行配置：将载波频率范围设置为1048.5MHz～1071.5MHz，将调制方式设置为AM调制，将触发方式设置为内触发，周期设置为240ms，调制与射频均设置于开位。
3.根据权利要求1所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：计算机仿真工具采用Matlab软件；步骤S1中，通过随机生成方式，生成1个二维矩阵作为源数据。
4.根据权利要求3所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：步骤S2中，RS码为RS(16,14,1)，对应的伽罗华域为28；Inner编码过程中，输入的单个数据由8bit组成；
5.根据权利要求4所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：步骤S3中，使用
6.根据权利要求5所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：步骤S4中，对于交织后的数据，将2bit数据映射至1个QPSK符号上，使用Matlab软件中的QPSKmod函数进行QPSK调制；再依据发射信号的格式定义，结合机载终端的相关信息，向调制后的数据中插入同步SYNC信息、导频信息、PAPR信息和AGC信息，从而得到发射信号的1个多帧数据。
7.根据权利要求6所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：步骤S5中，由基带数据、同步SYNC信息、导频信息和AGC信息，组合生成RA帧数据；将1个RA帧数据与3个多帧数据组成1个发射信号的超帧数据。
8.根据权利要求7所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：组成的超帧数据形式为频域信号，使用Matlab软件中的IFFT函数对其进行变换，得到对应的时域波形形式的超帧数据；IFFT函数变换中，IFFT点数设置为64，完成变换后，再进行超帧数据的循环加窗过程。
9.根据权利要求8所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：步骤S6中，将1个超帧数据中有用数据的后11bit数据，置于该超帧数据的前部，作为循环前缀；将1个超帧数据中有用数据的前8bit数据，置于该超帧数据的末尾，作为循环后缀；随后再将循环前缀与循环后缀分别乘以1个用于降低带外泄露的衰减窗，从而完成超帧数据的循环加窗过程。
10.根据权利要求9所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：在Matlab软件中导入目标信号源对应的库文件，同时调用rs_connect函数，使计算机与目标信号源进行连接；随后，在Matlab软件中将设定发射信号的超帧数据参数、IQ值和采样率导入对应函数rs_generate_wave()里的struct中，通过函数直接生成“.wv”格式文件；该格式文件传输至目标信号源中，目标信号源即输出所需的机载终端发射信号。
...【技术特征摘要】
1.一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：使用计算机仿真工具产生程序文件，将程序文件导入至目标信号源中，由目标信号源输出机载终端发射信号；其中，产生程序文件的过程包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：所述目标信号源为smw200a信号源；在将程序文件导入至smw200a信号源之前，预先对其进行配置：将载波频率范围设置为1048.5mhz～1071.5mhz，将调制方式设置为am调制，将触发方式设置为内触发，周期设置为240ms，调制与射频均设置于开位。
3.根据权利要求1所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：计算机仿真工具采用matlab软件；步骤s1中，通过随机生成方式，生成1个二维矩阵作为源数据。
4.根据权利要求3所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：步骤s2中，rs码为rs(16,14,1)，对应的伽罗华域为28；inner编码过程中，输入的单个数据由8bit组成；
5.根据权利要求4所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：步骤s3中，使用matlab软件中的matintrlv函数对编码后的数据进行交织，并以268bit数据为1个单位，按顺序输出交织后的数据。
6.根据权利要求5所述的一种机载终端发射信号的产生方法，其特征在于：步骤s4中，对于交织后的数据，将2bit数据映射至1个qpsk符号上，使用matlab软件中的qpskmod函数进行qpsk调制；再依据发射信号的格式定义，结合机载终端的相关信息，向调制后的数...
【专利技术属性】
技术研发人员：范丹，张中仅，陈茁，张怀才，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：
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