[发明专利]通用平台上基于并行计算的ADS-B分布式处理系统

权利要求书

1.一种通用平台上基于并行计算的ADS-B分布式处理系统，其特征在于，包括多台计算机，其中一台计算机作为控制机，其他计算机与控制机相连，所述计算机包括采样单元、基带提取单元、脉冲解析单元、报头检测单元、功率计算单元、DF认证单元、功率检测单元、重触发单元、码位检测单元和纠错单元；

所述控制机用于接收中频信号，并选择一台计算机作为目标计算机，将所述中频信号发送至目标计算机，所述中频信号由接收机对空中ADS-B信号进行处理得到；

所述目标计算机的采样单元用于对中频信号进行采样得到中频采样信号；

所述基带提取单元用于从所述中频采样信号中提取出基带信号；

所述脉冲解析单元用于确定所述基带信号中的当前目标的有效脉冲位置和前沿采样点；

所述报头检测单元用于根据有效脉冲位置和前沿采样点检测当前目标的4个报头脉冲；

所述报头检测单元具体用于判断基带信号的0us，1us，3.5us，4.5us处的当前采样点是否为有效脉冲位置，且0us，1us，3.5us，4.5us处的当前采样点中是否至少有两个为前沿采样点，在判断结果为是时，将基带信号的0us，1us，3.5us，4.5us处的当前采样点作为的4个报头脉冲；

所述报头检测单元还用于在检测4个报头脉冲之前，将基带信号AMP分为4路，将第2路基带信号AMP、第3路基带信号AMP、第4路基带信号AMP分别延迟1us、3.5us、4.5us，将4路基带信号AMP相乘得到优化基带信号AMP，将优化基带信号AMP替代原始基带信号AMP，其中，优化基带信号AMP的计算过程为：

Amp＝Amp1×Amp2×Amp3×Amp4＝A⁴+n₀

Amp1＝A+n₁

Amp2＝A+n₂

Amp3＝A+n₃

Amp4＝A+n₄

其中，AMP1表示第1路基带信号AMP，AMP2表示第2路基带信号AMP，AMP3表示第3路基带信号AMP，AMP4表示第4路基带信号AMP，A表示幅度，n₁、n₂、n₃、n₄表示4路基带信号AMP的噪声，n₅表示优化基带信号AMP的噪声；

所述功率计算单元用于提取4个报头脉冲所对应上升沿后的2个采样点得到8个采样点，将8个采样点中的最大值作为重触发参考值、最小值作为参考功率值；

所述DF认证单元用于判断4个报头脉冲所对应上升沿后的前5个比特数据的采样点与所述参考功率值的差值是否在预定范围内；

所述功率检测单元用于在DF认证单元判定为在预定范围内时，计算4个报头脉冲所对应上升沿后的4个采样点的功率平均值，判断是否存在1个以上的报头脉冲对应的功率平均值与所述参考功率值的差值在3dB之内；

所述重触发单元用于在功率检测单元的判断结果为是时，在预设时间内继续寻找新目标，在寻找到新目标，并且新目标的重触发参考值超过当前目标的重触发参考值3dB时，将新目标代替当前目标、抛弃原目标；

所述码位检测单元用于计算4个报头脉冲的幅度参考值，根据所述基带信号、4个报头脉冲、幅度参考值得到当前目标的原始报文；

所述纠错单元用于对所述原始报文进行保守纠错或并行暴力纠错，再将所述原始报文发送给控制机。

2.根据权利要求1所述的ADS-B分布式处理系统，其特征在于，所述采样单元的采样率为10MHz，所述基带提取单元具体用于将中频采样信号中的I、Q路信号分别写入数组I(t)和数组Q(t)，对数组I(t)和数组Q(t)进行平方求和然后开方并行运算得到基带信号AMP(t)，基带信号AMP(t)的计算公式为：

其中，t表示采样点。

3.根据权利要求2所述的ADS-B分布式处理系统，其特征在于，所述基带提取单元还用于将基带信号AMP(t)与预设噪底阈值S进行并行比较及并行乘法计算，以去除基带信号AMP(t)的噪声，计算公式为：

Amp＝Amp*(AmpS)。