專利名稱：數字信號處理器、通信設備、通信系統及操作數字信號處理器的方法
技術領域：
本發明涉及數字信號處理器、通信設備、具有諸如這種數字信號處理器的數字信號處理器的通信系統以及操作諸如這種數字信號處理器的數字信號處理器的方法。盡管本發明可以用于任意期望的區域，但將參照飛機或客機更詳細地描述本發明。本發明的技術領域涉及機艙中的通信系統。諸如這些通信系統的通信系統為飛機的機組人員或乘客提供諸如GSM、UMTS或WLAN等的通信服務或服務。
背景技術：
泄漏線路天線可以用于發射相應服務的相應服務信號，并且沿機艙的長度被布置。為了檢查通信系統的正確安裝和操作，具體是為了確保高頻(HF)信號在機艙內的分布，在機艙中多個不同位置處借助于HF頻譜分析儀和測量天線對相應服務的每個頻帶進行覆蓋測量(無線電供應測量)。在這種情況下，測量結果可能依賴于機艙的狀況和配置以及測量點的選擇而大幅變化。為了這個原因，必須以適合的方式對測量結果進行平均，并且借助于所使用的測量天線的相應天線系數對測量結果進行校正。在某些情況下，即使實際上已超過預定的具體是官方的極限值，不準確或不正確進行的測量也可能會導致未達到預定的具體是官方的極限值。此外，即使實際上并不存在故障，也可能觸發故障消息。在借助于HF頻譜分析儀和專門提供的測量天線進行傳統測量的情況下，不利的是，相應測量必須手動進行，因此花費大量的時間并且具有高的成本。此外不利的是，需要專門培訓的人員以便進行并評估傳統測量。具體而言，這些受訓人員必須具有HF測量的經驗。此外，傳統測量需要專用硬件，例如HF頻譜分析儀和測量天線。為了允許在機艙中的任意期望點處進行測試，通常使用處于需要官方許可的功率水平的HF測試信號。由于處于所使用的功率水平的傳統HF測試信號在飛機外部也仍然可以測量到，并且潛在地可能會導致對其它服務的干擾，因此通常這種官方許可是必需的。為了解決這些問題，申請人內部注意到包括借助于HF信號自動執行對通信系統的功能測試的設備。該內部已知的設備具有傳輸路徑，該傳輸路徑具有被布置在機艙中的至少一個泄漏線路天線。此外，該設備具有連接到傳輸路徑的控制設備。控制設備具有用于生成寬帶噪聲信號的生成設備以及多個傳輸/接收設備。各個傳輸/接收設備適合于提供用于提供預定服務的、并經由傳輸路徑進行傳輸的固定定義的相應服務信號。作為示例，該設備包含五個專用的傳輸/接收設備，用于提供GSM服務、CDMA服務、IMT服務、UMTS服務和WLAN服務。此外，提供合并設備，該合并設備被設立為合并所提供的寬帶噪聲信號和服務信號，以便形成可以喂送到傳輸路徑的HF信號。
此外，提供傳輸設備，以便將合并設備所提供的HF信號喂送到泄漏線路天線中， 從而對通信系統執行功能測試。申請人:內部已知的整個設備需要總數為至少三個的專用設備，以便提供具有噪聲信號和至少一個服務信號的HF信號，具體地，該三個專用設備包括用于生成噪聲信號的生成設備、用于生成至少一個服務信號的至少一個傳輸/接收設備以及用于合并噪聲信號和服務信號的合并設備。不利的是，所述至少三個專用設備需要占用空間和重量。具體而言，在飛機中，增加空間和重量需求涉及相當大的成本缺點。

發明內容
相應地，本發明的一個目的在于提供一種空間最佳和重量最佳的方案，以提供用于飛機中的通信系統的HF信號。根據本發明，該目的通過具有權利要求1的特征的數字信號處理器、具有權利要求5的特征的通信系統和具有權利要求7的特征的方法來實現。相應地，數字信號處理器適用于飛機機艙中的通信系統，其中數字信號處理器具有用于提供預定數字信號的提供裝置，所述預定數字信號適合于形成用于映射相應預定服務信號和預定噪聲信號的相應波形。此外，提出一種通信系統，所述通信系統具有如上所述的至少一個數字信號處理器，用于提供相應數字信號；以及具有被布置在飛機機艙中的至少一個泄漏線路天線的傳輸路徑，用于將相應數字信號傳輸到機艙中。此外，提出一種用于操作飛機機艙中的通信系統的數字信號處理器的方法，其中數字信號處理器被設立為使得其適合于提供預定數字信號，所述預定數字信號適合于形成用于映射相應預定服務信號和相應預定掩蔽信號的相應波形。此外，提出一種用于飛機機艙中的通信系統的通信設備，包括如上所述的N個數字信號處理器，各個數字信號處理器被設立為提供預定數字信號，所述預定數字信號適合于形成處于基帶范圍內的用于映射至少一個相應服務信號和至少一個相應噪聲信號的相應波形；M個前端模塊，各個前端模塊被設立為至少將用于形成HF信號的相應波形混合到預定高頻范圍內；以及可控制的切換器件，用于根據至少一個控制信號將至少一個數字信號處理器切換到至少一個前端模塊。本發明的一個優點在于，可以使用數字信號處理器(DSP)來不僅提供預定服務的相應預定服務信號，而且提供用于掩蔽來自基站的至少一個相應基站信號的預定噪聲信號或掩蔽信號。因此，根據本發明，通過集成在數字信號處理器中生成噪聲信號，空間和成本得以節省。此外，根據本發明，相應的服務信號可以預定，因而可以根據可編程預設進行調節。因此，可以借助于單個數字信號處理器在第一時刻供給諸如GSM的第一服務，并且在第二時刻供給諸如IMT的第二服務。本發明的有利的細化和改進可以在從屬權利要求中找到。依據根據本發明的數字信號處理器的一個優選細化，提供裝置被設立為形成相應數字信號，使得所述相應數字信號適合于形成具有預定帶寬且具有預定信噪比的相應波形，用于映射相應預定服務信號和相應預定噪聲信號。根據進一步優選的細化，所提供的寬帶噪聲信號包含至少一個掩蔽信號，其中相應掩蔽信號具體適合于掩蔽使用相應預定頻帶的相應陸地基站信號。根據進一步優選的細化，相應服務信號適合于提供諸如GSM、UMTS或WLAN的預定服務。依據根據本發明的通信系統的一個優選細化，提供軟件定義的無線電設備，該無線電設備包括多個數字信號處理器。此外，根據通信系統的進一步優選的細化，所述通信系統具有傳輸路徑，至少具有被布置在機艙中的泄漏線路天線；軟件定義的無線電設備，連接到傳輸路徑，并具有數字信號處理器以及向泄漏線路天線喂送HF信號的傳輸設備，其中所喂送的HF信號處于預定的功率水平；至少一個測量設備，在預定連接點處連接到傳輸路徑，用于測量連接點處的HF信號的功率水平，并且用于提供與所測量的功率水平成比例的測量信號；以及評估裝置，借助于所提供的測量信號與依賴于所喂送的HF信號的功率水平的標稱信號之間的比較來提供測試結果。根據進一步優選的細化，所提供的噪聲信號具有比傳輸路徑的相干帶寬寬的帶
覓ο根據進一步優選的細化，傳輸路徑具有沿機艙的長度布置的傳輸泄漏線路天線以及沿機艙的長度布置的接收泄漏線路天線。作為示例，傳輸泄漏線路天線和接收泄漏線路天線被平行布置在機艙中，并且分別連接在傳輸路徑的第一端與第二端之間。根據進一步優選的發展，提供多個測量設備，其中第一測量設備在傳輸路徑的第二端處被連接到傳輸泄漏線路天線，并且第二測量設備在傳輸路徑的第一端處被連接到接收泄漏線路天線。此外，提出一種計算機程序產品，其使得在程序控制的設備上執行如上所述的根據本發明的方法。諸如計算機程序裝置之類的計算機程序產品例如可以被提供或供應為諸如存儲卡、USB棒、軟盤、CD-ROM、DVD的存儲介質，或采用來自網絡中的服務器的可下載文件的形式。例如，這在無線通信網絡中可以通過傳輸具有計算機程序產品或計算機程序裝置的合適的文件而發生。


下文中，將參照示例性實施例并參照附圖更詳細地描述本發明，附圖中圖1示出根據本發明的數字信號處理器的一個示例性實施例的示意性框圖2示出根據本發明的波形和三個陸地基站信號的一個示例性實施例的示意性振幅-頻率圖；圖3示出根據本發明的通信系統的一個示例性實施例的示意性框圖；圖4示出根據本發明的通信設備的一個示例性實施例的示意性框圖；以及圖5示出操作飛機機艙中通信系統的數字信號處理器的方法的一個示例性實施例的示意性流程圖。
具體實施例方式圖中，除非進行相反的陳述，否則相同的附圖標記表示相同或功能等同的部件。圖1示出根據本發明的數字信號處理器401的一個示例性實施例的示意性框圖。數字信號處理器401具有用于提供可預先確定的數字信號D的提供裝置B。各個可預先確定的數字信號D適合于形成用于映射相應預定服務信號Dl和預定噪聲信號R的相應波形W。相應波形W形成高頻信號HF。提供數字/模擬轉換器402以將數字信號D轉換為相應波形W。數字信號處理器401和數字/模擬轉換器402具體形成通信設備400。優選地，提供裝置B被設立為形成相應數字信號D，使得相應數字信號D適合于形成具有預定帶寬以及具有預定信噪比的相應波形W，相應波形W用于映射相應預定服務信號Dl和相應預定噪聲信號R。優選地，相應服務信號Dl適合于提供諸如GSM、UMTS或WLAN的可預先確定的服務。優選地，所提供的寬帶噪聲信號R包含至少一個掩蔽信號M1-M3，相應掩蔽信號 M1-M3適合于掩蔽相應陸地基站信號B1-B3。相應陸地基站信號B1-B3優選使用相應預定頻帶F1-F3。提供裝置B具體以數字信號處理器401中的軟件的形式實現。在這種情況下，提供裝置B可以采用計算機程序產品、函數、例程、程序代碼的部分或可執行對象的形式。在該背景下，圖2示出根據本發明的波形W和HF信號HF以及三個陸地基站信號 B1-B3的一個示例性實施例的示意性振幅-頻率圖。根據圖2，HF信號HF包括噪聲信號R 和附加在其上的服務信號D1。圖3示出根據本發明的通信系統1的一個示例性實施例的示意性框圖。通信系統 1具有傳輸路徑2、連接到傳輸路徑2的控制設備4、在預定連接點K處連接到傳輸路徑2的至少一個測量設備7、以及評估裝置8。傳輸路徑2具有被布置在機艙中的至少一個泄漏線路天線3。例如，泄漏線路天線 3采用具有多個穿孔的同軸線纜的形式。作為示例，控制設備4借助于線路19a連接到泄漏線路天線3。此外，控制設備4 具有軟件定義的無線電設備400。軟件定義的無線電設備400具有用于提供相應數字信號D的多個數字信號處理器 401。此外，控制設備4具有用于將HF信號HF喂送到泄漏線路天線3中的傳輸設備6，其中被喂送的HF信號HF處于預定的功率水平。數字/模擬轉換器(DAC)連接在傳輸設備6與各個數字信號處理器401之間。各個數字/模擬轉換器(DAC)將相應數字信號D轉換為形成相應HF信號HF的相應波形W。在不失一般性的情況下，圖3示出僅僅一個數字信號處理器 401。所提供的噪聲信號R具有比傳輸路徑2的相干帶寬寬的帶寬。此外，所提供的寬帶噪聲信號R優選包含至少一個掩蔽信號M1-M3。各個掩蔽信號M1-M3適合于掩蔽使用相應預定頻帶F1-F3的相應陸地基站B1-B3 (參見圖2)。測量設備7適合于測量預定連接點K處的HF信號HF的功率水平，以便提供與所測量的功率水平成比例的測量信號MS。作為示例，測量設備7借助于線路19b連接到泄漏線路天線3。此外，測量設備7借助于線路19e被供應有來自控制設備4的電流I。另外， 測量設備7借助于線路19f將測量信號MS傳輸給評估裝置8。測量設備7具有HF終端。作為示例，測量設備7具有用于HF終端的終端電阻器 9。可替代地，測量設備7可以連接到終端電阻器9。例如，測量信號MS采用直流電壓信號、 電流信號或頻率信號的形式。作為示例，測量設備7可以采用HF檢測器的形式，其被設立為將連接點K處的HF信號HF的功率水平轉換為成比例的直流電壓信號。評估裝置8被設立為通過將所提供的測量信號MS與依賴于所喂送的HF信號HF 的功率水平的標稱信號SS進行比較來提供測試結果E。此外，控制設備優選具有故障檢測裝置18。故障檢測裝置18被設立為根據評估裝置8所提供的測試結果E檢測傳輸路徑2上的故障F。根據圖3的軟件定義的無線電設備400優選采用根據圖4的通信設備100的形式。 以這種方式，根據圖4的通信設備100可以代替圖3中的軟件定義的無線電設備400。就這一點來說，圖4示出根據本發明的通信設備100的示例性實施例的示意性框圖。根據圖4的通信設備100具有N個數字信號處理器101-104、M個前端模塊105-107 以及可控制的切換器件111。在不失一般性的情況下，圖4中的數字信號處理器的個數N為 4，并且前端模塊的個數M為5。各個數字信號處理器101-104被設立為提供可預先確定的數字信號DS1-DS3。各個數字信號DS1-DS3被設立為形成處于基帶范圍內的相應波形W1-W3，相應波形W1-W3用于形成至少一個相應的服務信號D1-D3和/或至少一個相應的噪聲信號R。數字/模擬轉換器108-110被提供用于將相應數字信號DS1-DS3轉換為模擬波形W1-W3。可控制的切換器件111被設立為根據至少一個控制信號S將至少一個數字信號處理器101-104切換到至少一個前端模塊105-107。在根據圖4的示例性實施例中，切換器件111將第一數字信號處理器101切換到第二前端模塊106，將第二數字信號處理器102切換到第三前端模塊107，并且將第三數字信號處理器103切換到第一前端模塊105。各個前端模塊105-107被設立為將用于形成HF信號HF的相應波形W1-W3混合到預定的高頻范圍內。在此背景下，各個前端模塊105-107具體被設立為接收由相應數字信號處理器101-103傳輸的處于基帶范圍內的波形W1-W3，并將其混合在相應的預定高頻范圍內。此外，各個數字信號處理器101-104被設立為生成處于基帶范圍內的相應波形 W1-W3，用于提供至少一個預定服務和/或提供至少一個預定掩蔽，并且將所述波形傳輸到切換后的相應前端模塊105-107。
7
此外，通信設備100優選具有控制設備112，其借助于至少一個控制信號S控制切換器件111。例如，控制設備112被設立為將至少兩個數字信號處理器S切換到預定的單個前端模塊105-107。控制設備112還可以被設立為借助于至少一個控制信號將N個數字信號處理器 101-104切換到M個前端模塊105-107。例如，為了這個目的，控制設備112生成N個控制信號。M個前端模塊105-107優選被設立為，使得相應前端模塊105-107的相應預定高頻范圍與預定服務的頻率范圍對應。然后，控制設備112優選還被設立為，監控機艙內處于相應頻率范圍內的相應預定服務的相應無線電流量，并根據無線電流量的監控在至少一個預定服務的頻率范圍內生成N個控制信號S。此外，控制設備112可以被設立為根據相應服務的頻率范圍中無線電流量的監控生成相應數字信號處理器101-103的相應調節信號E1-E3，并且借助于所生成的調節信號 E1-E3調節相應數字信號處理器101-103的功率。例如，控制設備112可以被設立為，使得借助于相應調節信號E1-E3調節相應數字信號處理器101-103的多個信息信道和/或相應數字信號處理器101-103的時鐘頻率。通信設備100優選采用軟件定義的無線電設備的形式。此外，軟件定義的無線電設備100優選包括合并設備113，其被設立為合并前端模塊105-107所提供的處于高頻范圍內的波形W1-W3以形成HF信號。此外，通信設備100優選包括又一 DSP 414和前端模塊415，前端模塊415連接到 DSP 414，用于提供處于諸如450-900MHZ的預定頻率范圍內的噪聲信號或掩蔽信號HF4。此外，該又一 DSP 414還可以連接到切換器件411。具體而言，該又一 DSP 414和該又一前端模塊415適合于根據飛機的絕對位置生成特定噪聲本底。圖5示出操作飛機機艙中通信系統1的數字信號處理器401的方法的示例性實施例的示意性流程圖。以下將參照圖5中的框圖并參照圖1至圖4的框圖描述根據本發明的方法。根據圖5的本發明方法包括方法步驟Sl至S2 方法步驟Sl 為飛機機艙中的通信系統1提供數字信號處理器401。方法步驟S2 數字信號處理器401被設立為適合于提供預定數字信號D，預定數字信號D適合于形成用于映射相應預定服務信號Dl和相應預定噪聲信號R的相應波形W。盡管已參照優選的示例性實施例描述了本發明，但本發明不限于此，而是可以以多種方式進行修改。附圖標記列表1通信系統2傳輸路徑3泄漏線路天線4控制設備
8
6傳輸設備
7測量設備
8評估裝置
9終端電阻器
14選擇裝置
15觸發裝置
18障檢測裝置
19a-19e線路
A功率水平
Dl服務信號
E測試結果、測試結果矢量
F故障
F1-F3頻帶
HFHF信號
I電流
MS測量信號
R噪聲信號
SS標稱信號
S1、S2方法步驟
權利要求
1.用于飛機機艙中的通信系統的數字信號處理器001)，其特征在于，提供裝置(B)被提供用于提供預定數字信號(D)，所述預定數字信號(D)適合于形成用于映射相應預定服務信號(Dl)和預定噪聲信號(R)的相應波形(W)。
2.根據權利要求1所述的數字信號處理器，其特征在于，所述提供裝置(B)被設立為形成相應數字信號(D)，使得所述相應數字信號(D)適合于形成具有預定帶寬且具有預定信噪比的相應波形(W)，用于掩蔽所述相應預定服務信號(Dl)和相應預定噪聲信號(R)。
3.根據權利要求1或2所述的數字信號處理器，其特征在于，所提供的寬帶信號(R) 包含至少一個掩蔽信號(M1-M3)，相應掩蔽信號(M1-M3)適合于掩蔽使用相應預定頻帶 (F1-F3)的相應陸地基站信號(B1-B3)。
4.根據權利要求1或權利要求2或3之一所述的數字信號處理器，其特征在于，所述相應服務信號(Dl)適合于提供諸如GSM、UMTS或WLAN的預定服務。
5.通信系統(1)，具有:多個數字信號處理器G01)，用于根據權利要求1或權利要求2至4中任一項所述提供相應數字信號(D)；以及具有被布置在機艙中的至少一個泄漏線路天線(3)的傳輸路徑O)，用于向所述機艙中傳輸根據所述相應數字信號(D)形成的相應波形(W)。
6.根據權利要求5所述的通信系統，其特征在于，提供軟件定義的無線電設備000)， 該無線電設備(400)包括多個數字信號處理器001)。
7.操作用于飛機機艙中的通信系統的數字信號處理器的方法，其特征在于，所述數字信號處理器(401)被設立為使得其適合于提供預定數字信號(D)，所述預定數字信號(D)適合于形成用于映射相應預定服務信號(Dl)和相應預定噪聲信號(R)的相應波形(W)。
8.計算機程序產品，使得在程序控制的設備上執行根據權利要求7所述的方法。
9.用于飛機機艙中的通信系統的通信設備，具有根據權利要求1所述的N個數字信號處理器，各個數字信號處理器被設立為提供預定數字信號，所述預定數字信號適合于形成處于基帶范圍內的、用于映射至少一個相應服務信號和至少一個相應噪聲信號的相應波形；M個前端模塊，各個前端模塊被設立為至少將用于形成HF信號的相應波形混合到預定高頻范圍內；以及可控制的切換器件，用于根據至少一個控制信號將至少一個數字信號處理器切換到至少一個前端模塊。
全文摘要
本發明提供一種數字信號處理器、包括這種數字信號處理器的通信系統以及用于操作這種數字信號處理器的方法。用于飛機機艙中的通信系統的數字信號處理器包括用于生成預定數字信號的生成裝置，所述預定數字信號適合于形成用于描述相應預定服務信號和預定噪聲信號的相應波形。
文檔編號H04B7/185GK102171950SQ200980139188
公開日2011年8月31日 申請日期2009年9月30日 優先權日2008年10月1日
發明者馬丁·席爾馬赫爾 申請人:空中客車作業有限公司