[發明專利]星載ADS-B信號報頭檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201711081745.5
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107888336B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 張程;吳小丹;胡浩;黃奕;雙小川;劉偉亮;魏文超
• 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;H04L25/03;H04L29/06
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 王葉娟;胡晶

1.一種星載ADS-B信號報頭檢測系統，其特征在于，包括：

包絡提取模塊，用以對接收到的兩路正交信號的基帶信號進行包絡提取，得到包絡信號；

AGC模塊，連接所述包絡提取模塊的輸出端，用以對所述包絡信號進行自動增益控制；

濾波模塊，連接所述AGC模塊的輸出端，用以對經AGC模塊處理后的包絡信號進行濾波處理；

數字鎖相環，連接所述濾波模塊的輸出端，用以實現本地時鐘對經濾波模塊處理后的信號的跟蹤，輸出位同步脈沖；

報頭框架檢測模塊，用以根據所述位同步脈沖的位置采集報頭數據，與預設報頭數據格式進行幀同步，若幀同步能夠鎖定則框架檢測通過，得到報頭框架；

DF校驗模塊，用以對經報頭框架檢測模塊檢測通過的報頭框架中的DF位的采集數據值進行判決，若與默認的DF位的數據格式相等則校驗通過；

功率一致性檢測模塊，用以對經所述DF校驗模塊校驗通過的報頭框架中的為1的位數據的功率進行一致性檢測，以使波動在一定門限范圍內；

其中，所述AGC模塊包括：除法器、累加器和IIR環路濾波器；

所述除法器根據所述IIR環路濾波器反饋的自動增益控制系數，實現對信號強度的自動增益控制，并輸出受控包絡信號；

所述累加器接收所述包絡信號，實現對信號強度的估計，將估計值輸出至所述IIR環路濾波器；

所述IIR環路濾波器接收所述估計值并對其進行噪聲濾除，輸出自動增益控制系數。

2.如權利要求1所述的星載ADS-B信號報頭檢測系統，其特征在于，所述包絡模塊獲取經ADC采樣后的正交兩路基帶信號I(k)和Q(k)，對I(k)和Q(k)進行求模運算：得到包絡信號S(k)。

3.如權利要求1所述的星載ADS-B信號報頭檢測系統，其特征在于，所述濾波模塊包括：

自相關濾波器，用以對經AGC模塊處理后的包絡信號S(k)進行自相關運算得到信號S₁(k)，運算公式：

k＝0～n-1，n為濾波器階數；

互相關濾波器，用以對自相關濾波器輸出的信號S₁(k)進行互相關運算得到信號S₂(k)，運算公式：

S₂(k)＝(S₁(k-1)coef(1)+S₁(k-2)coef(2)+…+S₁(k-n)coef(n))，coef(1)，coef(1)，…coef(n)為預設的匹配系數；

窄帶濾波器，用以對所述互相關濾波器輸出的信號進行濾波，其通帶為該信號的帶寬。

4.如權利要求1所述的星載ADS-B信號報頭檢測系統，其特征在于，所述數字鎖相環包括：同向積分器、正交積分器、第一抽樣保持器、第二抽樣保持器、鑒相器、控制器；

所述同向積分器和正交積分器分別對進行濾波處理后的包絡信號進行積分，分別輸出信號b和信號c；所述同向積分器和正交積分器的積分時間同為碼元周期T且受控于位同步脈沖，使得同向積分器的積分區間與位同步脈沖的區間重合，而正交積分器的積分區間正好跨在兩相鄰位同步脈沖的中點之間；

所述第一抽樣保持器和第二抽樣保持器分別連接所述同向積分器和正交積分器的輸出端，分別用以對所述信號b和信號c進行采樣保持，將持續時間延長到一個碼元周期時間T，得到信號e和信號f；

所述鑒相器用以檢測所述信號e和信號f的相位，以確定位同步脈沖的相位超前或滯后，在位同步脈沖的相位超前時輸出一超前脈沖k，在位同步脈沖的相位滯后時輸出一滯后脈沖j；

所述控制器用以根據所述鑒相器的鑒相結果，控制位同步脈沖的相位往后移，控制位同步脈沖的相位往前移。