[發(fā)明專利]廣播式自動相關監(jiān)視信號檢測方法及裝置

有效

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• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103199944A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 李桓;朱蕓;李玉柏;孫夢;文博龍;王堅
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04H20/12
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 李明光

技術領域

本發(fā)明涉及信號檢測技術。

背景技術

監(jiān)視（Surveillance）為空中交通管理系統(tǒng)提供目標（包括空中航空器及機場場面動目標）的實時動態(tài)信息，是進行空中交通管理的基礎。廣播式自動相關監(jiān)視使用機載導航系統(tǒng)得到飛機精確的位置和速度信息，并且周期性的廣播自己的位置和狀態(tài)信息，同時也接收其他飛機的廣播信息。飛機利用周圍空域的廣播式自動相關監(jiān)視信息可以得到周圍各個方向飛機的狀態(tài)，自由的規(guī)劃自己的航路；地面監(jiān)視站利用廣播式自動相關監(jiān)視信息可以方便的監(jiān)視飛機的飛行狀態(tài)，同時可以發(fā)送各種服務信息來協(xié)助飛機自由飛行。

在未來若干年內，對民航飛機的監(jiān)視技術獎從一次雷達與二次雷達結合的方式過渡到由空管一次監(jiān)視雷達、空管二次監(jiān)視雷達、自動相關監(jiān)視和多點定位技術協(xié)同工作的方式。充分保障飛行的安全性與自由性。

利用廣播式自動相關監(jiān)視信息快速的、無誤的計算飛機位置可以有效的為飛機航跡規(guī)劃和監(jiān)管提供支持，有效的接收廣播式自動相關監(jiān)視信號是系統(tǒng)正常運行的基礎。我國發(fā)展廣播式自動相關監(jiān)視始于2007年，目前多采用購買國外設備的方式進行試驗建設。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種檢測概率高，時序簡單，消耗邏輯資源少的用于廣播式自動相關監(jiān)視ADS-B的信號檢測方法及裝置。

本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案是，廣播式自動相關監(jiān)視信號檢測方法，包括以下步驟：

預處理步驟：濾除輸入信號的直流分量與干擾脈沖；

脈沖位置檢測步驟：檢測預處理后輸入信號中各脈沖的脈沖位置；所述脈沖位置包括上升沿、下降沿及有效脈沖位置；

報頭脈沖檢測步驟：讀取標準ADS-B信號報頭的上升沿、下降沿及有效脈沖位置對輸入信號的脈沖位置進行匹配檢測，當檢測到輸入信號的脈沖位置與標準ADS-B信號報頭脈沖位置匹配時，則認為檢測出輸入信息中的ADS-B信號報頭；

報頭參考功率值計算步驟：當檢測出匹配的ADS-B信號報頭后，選取報頭脈沖中幅度值在小范圍內擺幅的采樣點計算得到輸入信號的報頭參考功率值，

ADS-B信號驗證步驟：根據(jù)計算出的報頭參考功率值與輸入信號中各報頭脈沖的功率進行比較，當比較結果均為一致，則確定當前輸入信號為一個有效的廣播式自動相關監(jiān)視信號。

進一步的，ADS-B信號驗證步驟中對報頭脈沖的功率進行比較的同時，在還對輸入信號中下行鏈路格式DF進行驗證。通過報頭參考功率值對報頭數(shù)據(jù)進行功率一致性檢測，同時對DF數(shù)據(jù)進行驗證，最終確定該信號為一個有效的廣播式自動相關監(jiān)視信號。

具體的，所述濾除干擾脈沖為濾除過寬或者過窄的脈沖。

報頭參考功率值的具體方法是：

提取報頭中各脈沖的中間采樣點的幅度值；所述中間采樣點為去除脈沖中上升沿和下降沿對應采樣點后的采樣點；

計算報頭脈沖中每個中間采樣點對應的，在其小范圍擺幅之內的其它中間采樣點的數(shù)目；

選擇在其小范圍擺幅之內樣點數(shù)目最多的中間采樣點作為第一參考采樣點；

若第一參考采樣點是唯一的，則該第一參考采樣點的幅度值就是報頭參考功率值；

若第一參考采樣點不是唯一的，則在所有第一參考采樣點中選擇幅度值最小的作為第二參考采樣點，再對在第二參考采樣點的小范圍擺幅之內的第一參考采樣點的小范圍擺幅之內的中間采樣點進行平均，得到的平均值就是報頭參考功率值。

本發(fā)明進一步的，利用了前導脈沖的中間樣點進行計算，避免了脈沖上升沿和下降沿對樣點幅度引入的誤差，另外，逐次剔除浮動較大的采樣點幅度值，選取浮動較小的采樣點進行平均計算，遵循了最小方差的準則，保證了報頭參考功率值的有效性。

廣播式自動相關監(jiān)視信號檢測裝置，包括：

用于濾除輸入信號的直流分量與干擾脈沖的預處理模塊；

用于檢測預處理后輸入信號中各脈沖的上升沿、下降沿及有效脈沖位置的脈沖位置檢測模塊；

用于讀取標準ADS-B信號報頭的上升沿、下降沿及有效脈沖位置對輸入信號的脈沖位置進行匹配檢測的報頭脈沖檢測模塊，當報頭脈沖檢測模塊檢測到輸入信號的脈沖位置與標準ADS-B信號報頭脈沖位置匹配時，則認為檢測出輸入信息中的ADS-B信號報頭；

用于選取報頭脈沖中幅度值在小范圍內擺幅的采樣點計算得到輸入信號的報頭參考功率值的報頭參考功率值計算模塊；