[發明專利]一種星載多通道ADS-B信號處理方法

有效

• 申請號: 201710698687.4
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107483153B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 胡浩;吳小丹;雙小川;張程;黃奕
• 申請（專利權）人: 上海航天測控通信研究所
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L29/06
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 張倩楠;胡晶

1.一種星載多通道ADS-B信號處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：對按預設倍率進行AD采樣的ADS-B信號進行報頭檢測，獲取報頭信息和參考功率；

S2：根據所述參考功率，采用基線多樣點技術對所述ADS-B信號進行比特位的解調和置信度的標定；其中，標定的所述置信度為高置信度或為低置信度，根據標定的所述置信度對解調的比特位進行補償，具體為：若任意一個比特位被標定為低置信度，則判斷全部采樣點中前面一半的采樣點的幅度和是否大于后面一半的采樣點的幅度和，如是，則修改該比特位為1；同時判斷全部采樣點中前面一半的采樣點的幅度和是否大于后面一半的采樣點的幅度和的預設倍數，如是，則修改該比特位的置信度為高；

S3：根據所標定的置信度的高低對解調的比特位進行強力CRC糾錯，最終輸出目標位數比特的ADS-B 1090ES報文。

2.根據權利要求1所述的星載多通道ADS-B信號處理方法，其特征在于，所述步驟S1進一步包括：

S11：對接收的ADS-B信號進行預設倍率為10倍的采樣獲取AD采樣數據，并進行8個字節的幀頭同步處理；

S12：根據ADS-B協議要求，對消息報頭在0us、1.0us、3.5us、4.5us上的四個脈沖，先確定0us處起始位置的脈沖，再檢測1.0us、3.5us、4.5us位置的脈沖并允許1.0us，3.5us，4.5us任意一處有前后兩個bit的位置偏移為±0.2us，得到報頭信息；

S13：選取ADS-B信息報頭的4個前導脈沖的峰值幅度來進行參考功率的計算，將幅度變化超過預設閾值的采樣點剔除，依據最小方差的原則采樣剔除后剩余的采樣點來進行幅度的參考功率計算，得到參考功率。

3.根據權利要求1或2所述的星載多通道ADS-B信號處理方法，其特征在于，所述步驟S2進一步包括：

S21：根據所述參考功率對AD采樣的數據進行分類為Ⅰ類采樣點和Ⅱ類采樣點，并建立用于分類所述Ⅰ類采樣點和Ⅱ類采樣點的幅度判別窗口；

S22：進行比特位解調，具體為：首先通過所述幅度判別窗口判斷AD采樣的數據中全部采樣點中的Ⅰ類采樣點和Ⅱ類采樣點的數目，其中，全部采樣點中在靠近脈沖過渡段預設范圍內的采樣點的數目權重為第一權值，在脈沖的峰值附近預設范圍內的采樣點的數目權重為第二權值；再計算加權后全部采樣點中的Ⅰ類采樣點和Ⅱ類采樣點的數目之差，若差值大于0，則解調該全部采樣點對應的比特位為1，反之解調的該些比特位為0；

S23：若所述差值的絕對值大于5，則標定所述置信度為高置信度，否則標定所述置信度為低置信度。

4.根據權利要求3所述的星載多通道ADS-B信號處理方法，其特征在于，所述步驟S11中，幅度判別窗口定義所述AD采樣的數據中屬于所述參考功率±3dB范圍內的視為Ⅰ類采樣點，所述AD采樣的數據中小于所述參考功率6dB范圍內的視為Ⅱ類采樣點。

5.根據權利要求1所述的星載多通道ADS-B信號處理方法，其特征在于，所述步驟S3進一步包括：

S31：根據標定的置信度，確定CRC糾錯的適用范圍為低置信度的比特位；

S32：計算位校正子，具體地，當前位是1而其它位均為0時，位校正子為解調數據比特位通過CRC校驗電路后得到的余數；如選擇了若干個位所對應的位校正子，將該若干個位異或相加，得到一個組合校正子，則所述組合校正子等同于將該若干個位組合后的結果通過CRC解碼電路產生的位校正子，其中，該若干個位組合后的結果為該若干個位設為1，其它位均為0；

S33：通過強力糾錯方法，對已知的88位比特位數據的每一位對應的位校正子和24比特位錯誤圖案，得到目標位數為112比特位的最終報文，其中，所述強力糾錯方法包括如下步驟：

S331：判斷數據塊中是否沒有低置信度的比特位或者低置信度的比特位是否超過5個，如是，則將這次的應答數據拋棄；

S332：判斷低置信度的比特位的個數是否為大于等于1且小于等于5，如是，進入下一步進行糾錯；

S333：將低置信度的位的位校正子進行任意組合，如果某種組合與錯誤圖案相等，則將形成這種組合的位校正子對應的比特位進行取反，并將其設置為高置信度，完成糾錯；否則丟棄本次消息幀。

6.根據權利要求5所述的星載多通道ADS-B信號處理方法，其特征在于，

所述強力糾錯方法還包括：當存在兩種或兩種以上的位校正子的組合和錯誤圖案吻合，則選擇位校正子組合較少的那種。