[發明專利]高動態ADS-B電文的低誤報率報頭檢測方法

有效

• 申請號: 202011007933.5
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112217584B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 蘇志剛;劉通;郝敬堂;韓冰;張亞娟
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: H04B17/20
• 分類號: H04B17/20;H04B17/336;H04L1/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

1.一種高動態ADS-B電文的低誤報率報頭檢測方法，其特征在于，所述的高動態ADS-B電文的低誤報率報頭檢測方法包括按順序進行的下列步驟：

(1)從接收機得到采樣后的ADS-B電文離散信號，從中依次取出報頭長度的接收信號并放入移位寄存器的S1階段；

(2)將本地報頭與步驟(1)中放入移位寄存器中的接收信號進行匹配濾波，獲得當前時刻的關注信號的S2階段；

(3)利用步驟(1)移位寄存器中接收信號的部分樣本估計出噪聲標準差，并根據ADS-B系統要求設定虛警概率，進而得到恒虛警檢測門限的S3階段；

(4)利用步驟(3)中得到的恒虛警檢測門限對步驟(2)中得到的關注信號進行過門限檢測判決，并利用過門限關注信號計算出第二檢測門限的S4階段；

(5)利用放入移位寄存器中接收信號的部分樣本累加得到背景信號的S5階段；

(6)利用步驟(4)中得到的第二檢測門限對步驟(5)中得到的背景信號進行過門限檢測判決，進而判定報頭是否存在的S6階段。

2.根據權利要求1所述的高動態ADS-B電文的低誤報率報頭檢測方法，其特征在于：在步驟(1)中，所述的從接收機得到采樣后的ADS-B電文離散信號，從中依次取出報頭長度的接收信號并放入移位寄存器的方法是：從ADS-B接收機取得經解調并采樣后的ADS-B電文離散信號，當進行第n次檢測時，從上述ADS-B電文離散信號中第n個樣本開始，取后面連續M-1個樣本，其中M為標準報頭的采樣數，將總計M個樣本作為接收信號并依次放入總共有M個存儲單元的移位寄存器中。

3.根據權利要求1所述的高動態ADS-B電文的低誤報率報頭檢測方法，其特征在于：在步驟(2)中，所述的將本地報頭與步驟(1)中放入移位寄存器中的接收信號進行匹配濾波，獲得當前時刻的關注信號的方法是：將構造的本地報頭的樣本與步驟(1)中放入移位寄存器中的接收信號的樣本進行匹配濾波，即將對應位置處的樣本相乘后再累加，形成用于報頭檢測的關注信號。

4.根據權利要求1所述的高動態ADS-B電文的低誤報率報頭檢測方法，其特征在于：在步驟(3)中，所述的利用步驟(1)移位寄存器中接收信號的部分樣本估計出噪聲標準差，并根據ADS-B系統要求設定虛警概率，進而得到恒虛警檢測門限的方法是：根據接收機在只接收到噪聲時所能接受的虛警概率要求，設定虛警概率，并利用當前時刻移位寄存器中的本地報頭低電平位置對應的樣本估計出噪聲標準差，根據恒虛警檢測理論，當前的恒虛警檢測門限由設定的虛警概率和估計出的噪聲標準差所確定。

5.根據權利要求1所述的高動態ADS-B電文的低誤報率報頭檢測方法，其特征在于：在步驟(4)中，所述的利用步驟(3)中得到的恒虛警檢測門限對步驟(2)中得到的關注信號進行過門限檢測判決，并利用過門限關注信號計算出第二檢測門限的方法是：將步驟(2)中得到的當前時刻的關注信號和步驟(3)中得到的當前時刻的恒虛警檢測門限送入比較器中進行過門限檢測判決，若關注信號大于恒虛警門限，則判定為疑似報頭，并將步驟(2)中得到的關注信號s_c(n)的強度減3dB后得到第二檢測門限，繼續進行后續檢測，否則判定為非報頭，將移位寄存器向后移動一位，并返回步驟(1)而繼續進行下一個單元的檢測。

6.根據權利要求1所述的高動態ADS-B電文的低誤報率報頭檢測方法，其特征在于：在步驟(5)中，所述的利用放入移位寄存器中接收信號的部分樣本累加得到背景信號的方法是：利用當前時刻存儲在移位寄存器中的部分樣本累加得到背景信號，這部分樣本為本地報頭低電平位置對應的接收信號的樣本。

7.根據權利要求1所述的高動態ADS-B電文的低誤報率報頭檢測方法，其特征在于：在步驟(6)中，所述的利用步驟(4)中得到的第二檢測門限對步驟(5)中得到的背景信號進行過門限檢測判決，進而判定報頭是否存在的方法是：對于步驟(4)中恒虛警檢測門限檢測輸出的第n時刻的疑似報頭，將當前時刻由步驟(4)中得到的第二檢測門限和由步驟(5)中得到的背景信號送入比較器進行過門限檢測判決，當背景信號強度低于第二檢測門限時，才將疑似報頭判定為真實報頭，否則判定為誤報，需要將其剔除；判定完成之后將移位寄存器后移一位，并返回步驟(1)而繼續進行下一個單元的檢測。