星载ADS‑B信号报头检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种星载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。

【技术实现步骤摘要】
星载ADS-B信号报头检测系统及方法
本专利技术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。
技术介绍
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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星载ADS‑B信号报头检测系统，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种星载ADS-B信号报头检测系统，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的星载ADS-B信号报头检测系统，其特征在于，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。3.如权利要求1所述的星载ADS-B信号报头检测系统，其特征在于，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)。4.如权利要求1所述的星载ADS-B信号报头检测系统，其特征在于，所述AGC模块包括：除法器、累加器和IIR环路滤波器；所述除法器根据所述IIR环路滤波器反馈的自动增益控制系数，实现对信号强度的自动增益控制，并输出受控包络信号；所述累加器接收所述包络信号，实现对信号强度的估计，将估计值输出至所述IIR环路滤波器；所述IIR环路滤波器接收所述估计值并对其进行噪声滤除，输出自动增益控制系数。5.如权利要求1所述的星载ADS-B信号报头检测系统，其特征在于，所述滤波模块包括：自相关滤波器，用以对经AGC模块处理后的包络信号S(k)进行自相关运算得到信号S1(k)，运算公式：k＝0-n-1，n为滤波器阶数；互相关滤波器，用以对自相关滤波器输出的信号S1(k)进行互相关运算得到信号S2(k)，运算公式：S2(k)＝(S1(k-1)coef(1)+S1(k-2)coef(2)+…+S1(k-n)coef(n))，coef(1),coef(1),…coef(n)为预设的匹配系数；窄带滤波器，用以对所述互相关滤波器输出的信号进行滤波，其通带为该信号的带宽。6.如权利要求1所述的星载ADS-B信号报头检测系统，其特征在于，所述数字锁相环包括：同向积分器、正交积分器、第一抽样保持器、第二抽样保持器、鉴相器、控制器；所述同向积分器和正交积分器分别对进行滤波处理后的包络信号进行积分，分别输出信号b和信号c；所述同向积分器和正交积分器的积分时间同为码元周期T且受控于位同步脉冲，使得同向积分器的积分区间与位同步脉冲的区间重合，而正交积分器的积分区间正好跨在两相邻位同步脉冲的中点之间；所述第一抽样保持器和第二抽样保持器分别连接所述同向积分器和正交积分器的输出端，分别用以对所述信号b和信号c进行采样保持，将持续时间延长到一个码元周...

【专利技术属性】
技术研发人员：张程，吴小丹，胡浩，黄奕，双小川，刘伟亮，魏文超，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31