[發明專利]一種基于PDW的S應答信號解碼器解碼方法及FPGA實現裝置

在審

• 申請號: 202310430438.2
• 申請日: 2023-04-20
• 公開（公告）號: CN116545470A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 畢曉文;張慧勇;熊露;顧立娟;付雪梅;方珍珍;魏杰;劉博雅;劉杰;伍興
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: H04B1/59
• 分類號: H04B1/59;H04L1/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張辰

本發明公開了一種基于PDW的S應答信號解碼器解碼方法及FPGA實現裝置，所述方法包括以下步驟：對輸入PDW信號進行脈寬過濾處理，濾除脈沖寬度在S應答信號之外的PDW信號；按脈寬、時間間隔、幅度對輸入PDW前導脈沖進行判斷，判斷出該組脈沖是否是S應答模式標識；基于PDW的信息脈沖解碼算法解算出S應答模式的碼值，形成RDW輸出；輸出結果到信息識別模塊，信息識別模塊根據解碼模塊輸出的RDW中包含的碼值信息獲得飛機的航班號、位置包括經緯度、高度的飛行參數。本發明采用的基于PDW的FPGA解碼，能夠有效提高解碼正確率和實時性，亦可提高信號受干擾原因分析和抗干擾策略設計的效率。

技術領域

本發明涉及空中交通管制中的應答信號處理技術領域，具體地，涉及一種基于PDW的S應答信號解碼器解碼方法及FPGA實現裝置。

背景技術

S模式應答信號中攜帶有大量的目標狀態等關鍵參數，在多個領域有廣闊應用，例如在民航中，S模式應答信號中攜帶有大量飛行客機的唯一航班號、高度、經緯度信息，以及緊急呼叫的特殊碼等信息。

S模式應答信號工作在1090MHz頻點，在該工作頻點上大量信號交織、信號環境復雜。目前對S應答信號的解碼采用的方法為：根據由前導脈沖P1獲得的信號到達時間和功率參考值等參數，進行數據塊解碼，判斷出數據位的“0”和“1”及置信度值，數據位提取和置信度分析算法主要集中在時域處理中，即通過對波形采樣點的分析得到數據位值和置信度值。幅度比較法是常規的算法，即通過比較數據位置兩個CHIP的幅值，從而判定數據值和置信度。通常可采用多點采樣判決法來實現數據位的接收和處理，充分利用每一個數據位的N個采樣值的信息與前導脈沖檢測中得到的參考功率值，通過兩者之間的關系來確定數據值和置信度值，解碼完成和還可以通過校驗位來糾錯。真實環境中，由于受噪聲、干擾信號影響，中頻信號的脈沖信號幅度、脈沖位置估計都會有明顯的偏差，通過比較數據位置兩個CHIP的幅值，從而判定數據值和置信度，容易造成解碼錯誤，產生虛警和漏警，降低目標的檢測概率。

而目前的電子接收系統的脈沖檢測和參數測量已達到了較高的水平，采用的數據融合、PDW預處理等算法，能夠準確地檢測到脈沖信號和給出相應的PDW信息，本發明采用的基于PDW的FPGA解碼，有效提高解碼正確率和實時性，亦可提高信號受干擾原因分析和抗干擾策略設計的效率。

發明內容

有鑒于此，為了降低利用中頻信號完成信息脈沖解碼帶來的解碼錯誤，本發明提出了一種基于PDW的S應答信號解碼器解碼方法及FPGA實現裝置。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：根據本發明的第一方面，提供一種基于PDW的S應答信號解碼器解碼方法，所述解碼方法包括以下步驟：

對輸入PDW信號進行脈寬過濾處理，濾除脈沖寬度在S應答信號之外的PDW信號；

按脈寬、時間間隔、幅度對輸入PDW前導脈沖進行判斷，判斷出該組脈沖是否是S應答模式標識；

當滿足條件，則將所述脈沖基于PDW的信息脈沖解碼算法解算出S應答模式的碼值，并形成RDW輸出。

優選地，還包括：當滿足條件，對輸出的RDW進行解碼，獲取RDW中包含飛機的航班號、經緯度、高度的飛行參數的碼值信息；

當不滿足條件，則接收判定跳出。

優選地，所述對輸入PDW信號進行脈寬過濾處理包括：一次脈寬過濾處理和二次脈寬過濾處理；其中，

一次脈寬處理包括：過濾剔除和S應答信號無關的PDW,只保留脈寬在0.5us±0.15us和1us±0.15us范圍內的PDW及flag標志信號；

二次脈沖過濾處理包括：只保留脈寬在0.5us±0.15us范圍內的PDW及flag標志信號。

優選地，所述按脈寬、時間間隔、幅度對輸入PDW前導脈沖進行判斷，判斷出該組脈沖是否是S應答模式標識包括：