[发明专利]基于相关的星载ADS-B报头检测方法

摘要

本发明公开了一种基于相关的星载ADS‑B报头检测方法，解决了现有技术消耗资料多、精度低等问题。该检测方法包括以下步骤：（1）基于两路正交信号的基带包络信号提取的步骤；（2）对提取的基带包络信号进行自相关滤波处理，得到自相关滤波后的信号的步骤；（3）提取最终有效脉冲位置的步骤；（4）基于最终有效脉冲位置和互相关后的信号进行：报头框架检测、DF认证、功率一致性检测的步骤，若同时通过报头框架检测、DF认证、功率一致性检测，则执行下一步；（5）重触发判定的步骤；（6）提取报头和数据位信息的步骤。本发明相比较现有的用于地面和机载的报头检测算法灵敏度更高，能够适应星载系统超大范围覆盖的要求。

主权项

1.一种基于相关的星载ADS‑B报头检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)基于两路正交信号的基带包络信号提取的步骤；(2)对提取的基带包络信号进行自相关滤波处理，得到自相关滤波后的信号的步骤；(3)提取最终有效脉冲位置的步骤；(4)基于最终有效脉冲位置和互相关后的信号进行：报头框架检测、DF认证、功率一致性检测的步骤，若同时通过报头框架检测、DF认证、功率一致性检测，则执行下一步；(5)重触发判定的步骤；(6)提取报头和数据位信息的步骤；所述步骤(1)的具体方法如下：(11)从ADC中得到正交两路基带信号I(k)和Q(k)；(12)对I(k)和Q(k)求模运算：得到基带包络信号S(k)；所述步骤(2)的具体方法如下：对提取的基带包络信号S(k)做自相关运算，得到自相关滤波后的信号S_self(k)：所述步骤(3)的具体方法如下：(31)对S_self(k)与本地信号进行互相关运算，得到互相关后的信号S_cross(k)：式中，{S_local(1),S_local(2),S_local(3),S_local(4),S_local(5)}是本地存储的用来进行互相关运算的数据序列；(32)S_cross(k)会先进入一个深度为7的判定窗，设判定窗中的数据为{S_cross(k‑3),S_cross(k‑2),S_cross(k‑1),S_cross(k),S_cross(k+1),S_cross(k+2),S_cross(k+3)}；(33)判定是否同时满足以下三个条件：(a)S_cross(k‑3)≤S_cross(k‑2)≤S_cross(k‑1)≤S_cross(k)≥S_cross(k+1)≥S_cross(k+2)≥S_cross(k+3)(b)S_cross(k)/S_cross(k‑3)≥1.5或者S_cross(k)/S_cross(k+3)≥1.5；(c)S_cross(k)＞Th，Th为一个电平判定的固定门限值；(34)如果同时满足步骤(33)中的三个条件，则S_cross(k)对应的时刻k有一个最终有效脉冲位置FVPP，令FVPP(k)＝1；否则，FVPP(k)＝0；所述步骤(4)中，分析FVPP(k)信号中的数据检测报头框架，只要满足以下三个条件中的一个就判定在该时刻检测到一个报头框架，并令该时刻为k_hd＝k：(1)FVPP(k)的值为1，且FVPP(k+8),...,FVPP(k+12)至少有一个值为1，并且FVPP(k+34),...,FVPP(k+36)至少有一个值为1，且FVPP(k+44),...,FVPP(k+46)至少有一个值为1；(2)FVPP(k)的值为1，且FVPP(k+9),...,FVPP(k+11)至少有一个值为1，并且FVPP(k+33),...,FVPP(k+37)至少有一个值为1，且FVPP(k+44),...,FVPP(k+46)至少有一个值为1；(3)FVPP(k)的值为1，且FVPP(k+9),...,FVPP(k+11)至少有一个值为1，并且FVPP(k+34),...,FVPP(k+36)至少有一个值为1，且FVPP(k+43),...,FVPP(k+47)至少有一个值为1；所述步骤(4)中DF认证的具体方法如下：利用计算得到的基带包络信号S(k)，对DF位进行预解调，对得到的预解调结果进行DF判定：(1)将S(k_hd+80),...,S(k_hd+129)以10个点为一组分成5组；(2)比较每一组数据中前5个点的值之和Sum_i0和后5个点的值之和Sum_i1大小，其中，i＝1,2,3,4,5，如果Sum_i0＞Sum_i1，则令Bit_i＝1，否则Bit_i＝0；(3)如果{Bit₁,Bit₂,Bit₃,Bit₄,Bit₅}＝{1,0,0,0,1}则判定通过DF认证。