[发明专利]一种1090MHz ES ADS-B帧信号解调方法

摘要

本发明“一种1090MHz ES ADS‑B帧信号解调方法”是一种用于1090MHz ES ADS‑B接收机的数字信号处理方法，特别涉及一种基于模糊判决进行ADS‑B信号帧头捕获和根据输入信号幅度特征动态调整接收机门限参数以及基于多门限值的置信度判定数据位拾取的1090MHz ES ADS‑B帧信号解调方法。该方法实现对1090MHz ESADS‑B帧的自适应接收解调，具有无需人工进行接收机参数设定，抗干扰能力强等特点。

主权项

1.一种1090MH ES ADS‑B帧信号解调方法，其特征是所述方法的步骤：a)用于对A/D变换器(4)输出数字信号流的特定位置计算码片功率差信噪比SNR(10)，并判断该功率差是否满足要求的步骤；其中，判断该功率差是否满足要求的步骤包括：对A/D输出的视频数据流进行缓冲，缓冲区长度为140个样点，在10MHz采样率下为14μs时间长度；然后对缓冲区中的数据进行计算处理；A/D变换器每输出一个样点计算一次；计算过程如下：本地存储的标准ADS‑B帧头序列包含3μs的无信号时间，8μs的ADS‑B帧头序列，和3μs的DF字段前3个数据位；按照信号模板要求，首先计算缓冲区3.1μs‑4.0μs、4.1μs‑5.0μs、6.0μs‑7.0μs、7.1μs‑8.0μs、11.1μs‑12.0μs、12.1μs‑13.0μs和13.1μs‑14.0μs这7个时间段内，两个码片的功率差；每个码片中含有的5个样点采用(1，2，2，2，1)权重进行加权平均，计算得到的7个加权平均值再取绝对值，之后检查这7个值是否满足条件(1)：7个值中至少有5个大于阈值一；以及条件(2)：7个值的平均值SN大于阈值二；若条件(1)和条件(2)都满足，把接收序列作为候选帧头，进行下一步计算；否则不进行下一步处理；b)用于对A/D变换器(4)输出数字信号流的特定位置计算脉冲平均功率S(11)和最小功率Smin，及二者的差值并判断该差值是否满足要求的步骤；其中，判断该差值是否满足要求的步骤包括：计算缓冲区3.1μs‑3.5μs、4.1μs‑4.5μs、6.6μs‑7.0μs和7.6μs‑8.0μs、11.1μs‑11.5μs、12.6μs‑13.5μs和13.6μs‑14.0μs这7个时间段内，共7个码片的功率；每个码片中的5个样点采用(1，2，2，2，1)权重进行加权平均，计算得到的7个加权平均值再取平均作为候选帧头脉冲的平均功率S；再对3.3μs、4.3μs、6.8μs、7.8μs、11.3μs、12.8μs和13.8μs这些时间点处的7个样值求取最小值，作为候选帧头脉冲的最小功率Smin；之后进行功率一致性检测，检查S值与Smin值是否满足条件(3)：S与Smin的差值小于阈值三；若条件(3)满足，则进行下一步计算，否则丢弃该候选帧头，不进行下一步处理；c)用于对A/D变换器(4)输出数字信号流的特定位置计算静默功率(12)，并与步骤b)获得的脉冲平均功率S求差，得到信号/干扰比SIR值，并判断该值是否满足要求的步骤；其中，所述判断该值是否满足要求包括：计算缓冲区0‑1.0μs、1.1μs‑2.0μs、2.1μs‑3.0μs、5.1μs‑6.0μs、8.1μs‑9.0μs、9.1μs‑10.0μs和10.1μs‑11.0μs这7个时间段内，共14个码片的功率；每个码片中含有的5个样点采用(1，2，2，2，1)权重进行加权平均，得到的加权平均值与信号平均功率S求差，差值为信号/干扰比(SIR)；检查是否满足条件(4)：14个SIR值中至少有10个大于阈值四；d)用于对步骤a)和步骤b)获得的SN值与S值进行求差，得到噪声功率N的步骤；e)用于对满足步骤a)、步骤b)和步骤c)的候选帧头序列进行阈值为N+SN/2的二值化处理，并将得到的二值化的序列与本地存储的二进制标准ADS‑B帧头序列相比对，得到帧头信号(16)的步骤；f)用于对步骤a)、步骤b)和步骤d)得到的SN值、S值和N值计算数据位判决门限信号(15)的步骤；g)用于对A/D变换器(4)输出数字信号流，采用步骤e)和步骤f)获得的帧头信号(16)和数据位判决门限信号(15)，进行数据位拾取(17)的步骤；f)用于对步骤g)得到的原始数据帧及置信度1路(18)和原始数据帧及置信度2路(19)，进行循环冗余校验(20)并完成数据融合(23)的步骤。