[发明专利]星载ADS-B信号报头检测系统及方法

说明书

本发明提出一种星载ADS‑B信号报头检测系统及方法，该系统包括：包络提取模块，用以对接收到的两路正交信号的基带信号进行包络提取，得到包络信号；AGC模块，连接所述包络提取模块的输出端，用以对所述包络信号进行自动增益控制；滤波模块，连接所述AGC模块的输出端，用以对经AGC模块处理后的包络信号进行滤波处理；数字锁相环，连接所述滤波模块的输出端，用以实现本地时钟对经滤波模块处理后的信号的跟踪，输出位同步脉冲；报头框架检测模块，用以根据所述位同步脉冲的位置采集报头数据，与预设报头数据格式进行帧同步，若帧同步能够锁定则框架检测通过，得到报头框架。克服传统ADS‑B接收机灵敏度不够的问题。

技术领域

本发明涉及数字信号处理领域，尤其涉及的是一种星载ADS-B信号报头检测系统及方法。

背景技术

广播式自动相关监视(简称ADS-B)采用全向广播，播放其空中位置信息，空中速度信息，身份信息，工作状况及状态信息等，有飞机自动地向走位的飞机、车辆和地面接收设备发送1090MHz频率的信号。ADS-B信号接收机除了能实现空对空监视，空对地监视外，还可以实现其他多方面的功能，如：空中飞机的自动识别相互位置，保持安全距离；地面接收站可对航路飞行的飞机进行监控指挥。

星载ADS-B接收机的覆盖半径可以达到3000km，相较于地面接收机160km的覆盖半径而言，是个巨大的优势。在星载ADS-B系的时候全球覆盖范围会从现在的10％左右提升到100％。

要实现星载ADS-B接收机，则主要存在以下技术难点：

机载发射机系统并没有为了适应星载系统做出相应的改进导致卫星接收功率很小，因此，想要检测并且解算处信息就需要提高接收机的灵敏度。理论上来讲，在星载条件下，接收机灵敏度必须要达到-109dbm才能实现卫星天线覆盖区域内信号的完全接收。目前在D0-260B对A类ADS-B接收机的灵敏度要求中，最高的也才仅仅-84dbm(没有干扰的情况下才能实现90％信号接收的指标)，与实际的星载环境要求相差了25db。所以，现有的ADS-B接收机不能满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种星载ADS-B信号报头检测系统及方法，克服传统ADS-B接收机灵敏度不够的问题。

为解决上述问题，本发明提出一种星载ADS-B信号报头检测系统，包括：

包络提取模块，用以对接收到的两路正交信号的基带信号进行包络提取，得到包络信号；

AGC模块，连接所述包络提取模块的输出端，用以对所述包络信号进行自动增益控制；

滤波模块，连接所述AGC模块的输出端，用以对经AGC模块处理后的包络信号进行滤波处理；

数字锁相环，连接所述滤波模块的输出端，用以实现本地时钟对经滤波模块处理后的信号的跟踪，输出位同步脉冲；

报头框架检测模块，用以根据所述位同步脉冲的位置采集报头数据，与预设报头数据格式进行帧同步，若帧同步能够锁定则框架检测通过，得到报头框架。

根据本发明的一个实施例，还包括：

DF校验模块，用以对经报头框架检测模块检测通过的报头框架中的DF位的采集数据值进行判决，若与默认的DF位的数据格式相等则校验通过；

功率一致性检测模块，用以对经所述DF校验模块校验通过的报头框架中的为1的位数据的功率进行一致性检测，以使波动在一定门限范围内。

根据本发明的一个实施例，所述包络模块获取经ADC采样后的正交两路基带信号I(k)和Q(k)，对I(k)和Q(k)进行求模运算：得到包络信号S(k)。

根据本发明的一个实施例，所述AGC模块包括：除法器、累加器和IIR环路滤波器；