使用无线电测高计频谱用于无线信号的系统和方法技术方案

一种航空电子系统包括多个航空电子组件；至少一个OFDM发射器，其被耦合到多个航空电子组件中的相应一个或多个并被配置成发射包括多个子带的无线OFDM信号；至少一个OFDM接收器，其被耦合到多个航空电子组件中的相应一个或多个并被配置成接收由OFDM发射器发射的无线OFDM信号；以及无线电测高计，其被配置成发射以预定义的速率和周期扫描被分配给无线电测高计的频谱的信号音。至少一个OFDM发射器被配置成在被分配给无线电测高计的频谱中发射无线OFDM信号以及被配置成顺序地关闭与信号音频率扫描的预定义的速率和周期同步的多个子带的相应子集。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
常规的飞行器通信系统包括飞行器机载的运行通信系统，以及用于环境安全、引擎、起落架、接近检测等的传感器。传统的通信系统需要复杂的电气布线和导线制造（harness fabrication），这给飞行器增加了重量。这些系统还经常依赖于双倍或三倍冗余度以减轻切割或损坏布线的风险。可靠的无线通信的到来使得在飞行器内和飞行器外使用无线信号用于机载通信是可行的。这些通信系统可以被用于各种应用，包括传感器、执行器（actuator）、飞行人员应用等。然而，用于飞行器安全服务和飞行规律性的通信需要不与未被许可的系统（诸如工业、科学和医学（ISM）系统或Wi-Fi）分享的受保护的航空学频谱。另外，用于这样的无线航空电子通信的可用的频谱是有限的。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了航空电子系统。该航空电子系统包括多个航空电子组件；至少一个正交频分多路复用（OFDM）发射器，其被耦合到多个航空电子组件中的相应一个或多个并被配置成发射包括多个子带的无线OFDM信号；至少一个OFDM接收器，其被耦合到多个航空电子组件中的相应一个或多个并被配置成接收由OFDM发射器发射的无线OFDM信号；以及无线电测高计，其被配置成发射以预定义的速率和周期扫描被分配给无线电测高计的频谱的信号音。至少一个OFDM发射器被配置成在被分配给无线电测高计的频谱中发射无线OFDM信号。至少一个OFDM发射器被配置成顺序地关闭与信号音频率扫描的预定义的速率和周期同步的多个子带的相应子集。附图说明理解附图仅描绘示例性实施例并且因此不应被考虑为在范围方面是限制性的，将通过使用附图采用另外的特殊性和细节描述示例性实施例，其中：图1是示例性航空电子系统的一个实施例的框图。图2A和2B描绘被分配给无线电测高计的示例性频谱。图3是示例性正交频分多路复用发射器的一个实施例的框图。图4是描绘传递数据的示例性方法的一个实施例的流程图。根据惯例，各种描述的特征未被按比例绘制而是被绘制以强调与示例性实施例相关的特定特征。具体实施方式在以下详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中以例证的方式示出特定的例证性实施例。然而要理解的是，可以利用其它实施例，并且可以进行逻辑的、机械的、以及电学的改变。另外，在附图和说明书中呈现的方法不应被解释为限制其中可以执行个别步骤的顺序。因此，以下详细描述不应被理解为限制性意思。图1是示例性航空电子系统100的一个实施例的高级框图。系统100包括多个航空电子组件102，其被配置成无线地与彼此通信。航空电子组件102可以被实现为在飞行器上的需要与另一组件通信的任何适当的组件。例如，航空电子组件102可以被实现为执行器、传感器、航线可更换单元等。例如，适当的执行器可以包括但不被限于乘客扬声器、乘客显示器、氧气释放单元等，它们响应于来自飞行人员的命令以向乘客提供信息或以执行动作。另外，适当的传感器可以包括但不被限于制动状态监控器、轮胎压力监控器、引擎传感器等，它们向被配置成分析和/或向飞行人员提供传感器数据的控制单元提供信息。虽然出于解释的目的在图1中只示出了两个航空电子组件，但是要理解的是，在其它实施例中可以使用多于两个的航空电子组件。因此，系统100可以被实现为包括或双向地或在单个通信方向中与彼此无线地通信的两个或更多组件的飞行器机载的任何航空电子系统。系统100使用用于在航空电子组件102之间的通信的任何机载无线技术。对本领域技术人员来说这样的无线技术是已知的并且本文中不更详细地讨论它们。在该示例中，航空电子组件102-1被耦合到增强的正交频分多路复用（OFDM）发射器104，并且航空电子组件102-2被耦合到OFDM接收器108。因此，航空电子组件102-1使用OFDM信号与航空电子组件102-2无线地通信。如本领域技术人员理解的那样，OFDM信号包括多个被紧密地间隔的经调制的载波。虽然来自每个载波的边带重叠，但是仍能够在没有可能被预期的干扰的情况下接收它们，因为它们正交于彼此。系统100还包括无线电测高计（RA）106。RA106被配置成朝向地面或表面发射具有已知功率的单个信号音（例如，调频连续波（FMCW）音）。该单个信号音采用预定义的速率和周期扫描被分配给RA106的频谱。特别地，在该示例中，给RA106分配4200MHz-4400MHz的频谱。然而，RA106可以仅利用所分配的频谱的一部分。例如，RA106可以仅利用4235MHz-4365MHz跨度。要理解的是，在其它实施例中可以分配其它频谱用于由RA106使用。类似地，在其它实施例中RA106可以利用所分配的频谱的其它部分。信号音与在飞行器下面的地面或表面互相作用，并且入射的信号音的部分反射回到RA106。通过测量用于接收该反射所花费的时间量，RA106能够确定系统100位于其上的飞行器的高度。对本领域技术人员来说无线电测高计的运行是已知的，并且本文中不更详细地讨论它。面向无线航空电子系统的一个挑战是用于无线通信的可用频谱的受限的量。本文中描述的实施例通过将在系统100中的增强的OFDM发射器104配置成在不干扰RA106的常规运行的情况下使用被分配给RA106的带宽来解决受限的频谱的问题。特别地，RA106的运行对飞行安全来说是关键的，并且因此系统100被配置成在不影响RA106性能的情况下分享被分配给RA106的带宽。如上面讨论的那样，FMCW RA106输出线性地扫描通过所分配的带宽的单个信号音。因此，RA106在时间中给定的点处仅使用所分配的带宽的一部分。将增强的OFDM发射器104和OFDM接收器108与RA信号扫描的周期和速率同步。例如，可以通过追踪RA信号并使用其来管理OFDM载波来实现同步。如上面陈述的那样，在一些实施例中预确定RA信号扫描的周期和速率。因此，在一些这样的实施例中，采用针对周期和扫描速率的预确定的值配置增强的OFDM发射器104和OFDM接收器108。基于由RA106输出的信号音的周期和扫描速率，OFDM发射器104被配置成选择性地关闭在时间中给定的点处重叠来自RA106的信号音的频率的OFDM信号的相应子带（例如，插入零（insert zeros））。例如，图2A和2B描绘被分配给RA106的示例性频谱的图表。特别地，在图2的示例中，RA106占用从4235MHz到4365MHz的频谱。如上面提及的那样，信号音201以预定义的周期和扫描速率扫描通过所利用的频谱。因此，在时间中任何给定的点处，信号音201仅占用所分配的频谱的一部分。例如，在示例性图2A中，即时发射的信号音201位于在4235MHz和4365MHz之间的第一频率处。然而如在图2B中示出的那样，在随后的时间处，即时发射的信号音201位于第二频率处。增强的OFDM发射器104被配置成发射具有在被分配给RA106的频谱的未使用的部分中的子带203的信号，并且被配置成当相应子带203对应于RA信号音201的频率时选择性地关闭它们，如在图2A和2B中示出的那样。特别地，在一个实施例中，为了避免当信号音201跨过频谱行进时的在OFDM信号和信号音201之间的干扰，OFDM发射器104不在相应子带上调制任何数据或针对相应子带期间插入零，以有效地关闭相应子带。另外，在一些实施例中，增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传递数据的方法（400），所述方法包括：处理输入数据流以形成具有多个子带的正交频分多路复用（OFDM）信号（402）；顺序地禁用与由无线电测高计输出的信号音的频率扫描速率和周期同步的所述多个子带的相应子集，使得仅相应被禁用的子集重叠所述信号音（404）；以及在被分配给所述无线电测高计的频谱中发射所述OFDM信号（406）。

【技术特征摘要】
2015.03.18 US 14/6609981.一种传递数据的方法（400），所述方法包括：处理输入数据流以形成具有多个子带的正交频分多路复用（OFDM）信号（402）；顺序地禁用与由无线电测高计输出的信号音的频率扫描速率和周期同步的所述多个子带的相应子集，使得仅相应被禁用的子集重叠所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J哈克，MR弗兰西施尼，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US