基于广播式自动相关监视的信号处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于广播式自动相关监视的信号处理方法及装置。所述方法包括，获取从扩展断续振荡信号中采样得到的脉冲幅度信息，再根据所述脉冲幅度信息获取脉冲信息以及前导头标识；所述脉冲幅度信息中包括有报文幅度信息；根据所述前导头标识、所述脉冲信息以及所述脉冲幅度信息，获取参考幅度值；根据所述参考幅度值、并结合所述前导头标识、所述脉冲信息以及所述脉冲幅度信息，获取所述报文幅度信息中数据位的置信度位和判定数据位，根据获取的所述报文幅度信息中数据位的置信度位和判定数据位，对所述扩展断续振荡信号中的报文信息进行校正。本发明专利技术实施例可以有效地减少报文信息中错误数据位，提高报文信号的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号处理技术，特别涉及一种基于广播式自动相关监视的信号处理方 法及装置；属于航空

技术介绍
随着航天技术的快速发展，使航线上的飞机安全、有效和有计划地在空域中飞行 是空中交通管制的重要内容，空中交通管制需要对空域内飞机的飞行动态进行实时监视。 传统的雷达监视手段采用询问应答方式对目标进行探测，但是雷达系统自身具有 很多局限性，限制了监视性能的提高，雷达波束的直线传播形成了大量雷达盲区，无法覆盖 海洋和荒漠等地区；雷达旋转周期限制了数据更新率的提高，从而限制了监视精度的提高； 无法获得飞机的计划航路、速度等态势数据，限制了跟踪精度的提高和短期冲突检测告警 (STCA)的能力。因此，需要开发新的监视手段。 广播式自动相关监视(ADS-B)利用航空器自动广播由机载星基导航和定位系统 生成的精确定位信息，由地面设备和其他航空器通过航空数据链接收此信息，卫星系统、飞 机以及地基系统通过高速数据链实现空天地一体化协同监视。ADS-B不仅克服了传统雷达 监视手段的一些问题，并且具有精度高、更新率高、应用范围广、地面设备建设和维护费用 低等优势。 作为未来新航行系统中的一项重要监视技术，在雷达覆盖区域，ADS-B将作为雷达 监视手段的有效补充，对其校准或补盲；在非雷达覆盖区域，ADS-B将成为一种独立的监视 手段，提供一种新的监视手段。目前的ADS-B可采用1090扩展断续振荡(1090ES)、通用访 问收发UAT和甚高频数据链模式4(VDL4)等几种数据链来实现，尤其是采用1090ES数据链 成本低、系统兼容性好，且应用范围广。基于1090ES数据链的ADS-B系统采用全向天线， 作为空运类所有二次雷达A/C模式的应答信号都能被ADS-B设备接收到；因而在机场终端 接收到的由ADS-B机载设备发出的扩展断续振荡信号的数量较现有二次监视雷达系统检 测到的信号要多得多，信号间产生干扰的几率也要大得多；特别是在机场附近，当信号非常 密集的时候，传统二次雷达A/C模式的应答信号叠加在扩展断续振荡信号之上，使得接收 到的信号可能在时序上形成虚假的扩展断续振荡报文前导头标志，而且可能造成后面112 位数据位的误判。因此，为了得到有效的信号，现有技术采用的信号译码方式，即将前导头 的第一个脉冲的幅度作为参考，并以此-6dB作为后面报文的参考幅度；但是当扩展断续振 荡报文被A/C模式的应答信号叠加干扰的时候，这种方式就有可能生成一个过高的参考幅 度，导致丢掉后面的报文，大大降低了信号的稳定性与译码的准确性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于广播式自动相关监视的信号处理方法及装置，用以减 少扩展断续震荡信号中报文信息出错的几率，增强报文信息的稳定性以及译码的准确性。 本专利技术实施例提供一种基于广播式自动相关监视的信号处理方法，包括 获取从扩展断续振荡信号中采样得到的脉冲幅度信息，再根据所述脉冲幅度信息获取脉冲信息以及前导头标识；所述脉冲幅度信息中包括所述扩展断续振荡信号中的报文信息所对应的报文幅度信息；所述报文幅度信息包括多个数据位信息； 根据所述前导头标识、所述脉冲信息以及所述脉冲幅度信息，获取参考幅度值； 根据所述参考幅度值，并结合所述前导头标识、所述脉冲信息以及所述脉冲幅度信息，获取所述报文幅度信息中所述多个数据位的置信度位和判定数据位； 根据获取的所述报文幅度信息中所述多个数据位的置信度位和判定数据位，对所述扩展断续振荡信号中的报文信息进行校正。 本专利技术实施例还提供一种基于广播式自动相关监视的信号处理装置，包括 第一获取模块，用于获取从扩展断续振荡信号中采样得到的脉冲幅度信息，再根 据所述脉冲幅度信息获取脉冲信息以及前导头标识；所述脉冲幅度信息中包括所述扩展断 续振荡信号中的报文信息所对应的报文幅度信息；所述报文幅度信息包括多个数据位信 息； 第二获取模块，用于根据所述前导头标识、所述脉冲信息以及所述脉冲幅度信息， 获取参考幅度值； 第三获取模块，用于根据所述参考幅度值，并结合所述前导头标识、所述脉冲信息 以及所述脉冲幅度信息，获取所述报文幅度信息中所述多个数据位的置信度位和判定数据 位； 校正模块，用于根据获取的所述报文幅度信息中所述多个数据位的置信度位和判 定数据位，对所述扩展断续振荡信号中的报文信息进行校正。 本专利技术实施例的基于广播式自动相关监视的信号处理方法及装置，通过更合理地 选取参考幅度值，根据所述参考幅度值选取一个动态门限以对报文信息中的所有数据位生 成对应的置信度位和判定数据位，并进行校正。可以有效地减少报文信息的错误率的产生， 提高报文信号的稳定性，为后续译码的准确性提供了很好的条件。附图说明 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例的基于广播式自动相关监视的信号处理方法； 图2为本专利技术实施例待检测的扩展断续振荡信号的波形图； 图3为本专利技术实施例的获取参考幅度值的流程图； 图4为本专利技术实施例中获取报文幅度信息中数据位的置信度位和判定数据位的 流程图； 图5为本专利技术实施例获取判定数据位和置信度位的第一示例图； 图6为本专利技术实施例获取判定数据位和置信度位的第二示例图； 图7为本专利技术实施例获取判定数据位和置信度位的第三示例图； 图8为本专利技术实施例获取判定数据位和置信度位的第四示例 图9为本专利技术实施例的一种基于广播式自动相关监视的信号处理装置示意图； 图10为本专利技术实施例的另一种基于广播式自动相关监视的信号处理装置示意 图； 图11为本专利技术实施例的再一种基于广播式自动相关监视的信号处理装置示意 图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。 下面结合附图和具体实施例进一步说明本专利技术实施例的技术方案。图1为本专利技术实施例的基于广播式自动相关监视的信号处理方法流程图，图2为本专利技术实施例的待检测的扩展断续振荡信号的波形图；本实施例的基于广播式自动相关监视的信号处理方法，以图2所示的扩展断续振荡信号的波形图为研究对象，对扩展断续振荡信号中的报文信息中所有数据位生成置信度位，并获取判定数据位。所述报文信息共包括112位数据位；所述报文信息包含有用于确定空中飞机的飞行速度、位置等信息，通过本实施例的处理方法，能够使得后续工作中能够对报文信息进行准确译码，准确获取飞机飞行信息。如图1所示，本实施的基于广播式自动相关监视的信号处理方法，包括以下步骤 步骤100，获取从扩展断续振荡信号中采样得到的脉冲幅度信息，再根据所述脉冲幅度信息获取脉冲信息以及前导头标识；所述脉冲幅度信息中包括所述扩展断续振荡信号中的报文信息所对应的报文幅度信息；所述报文幅度信息包括多个数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于广播式自动相关监视的信号处理方法，其特征在于，包括：获取从扩展断续振荡信号中采样得到的脉冲幅度信息，再根据所述脉冲幅度信息获取脉冲信息以及前导头标识；所述脉冲幅度信息中包括所述扩展断续振荡信号中的报文信息所对应的报文幅度信息；所述报文幅度信息包括多个数据位信息；根据所述前导头标识、所述脉冲信息以及所述脉冲幅度信息，获取参考幅度值；根据所述参考幅度值，并结合所述前导头标识、所述脉冲信息以及所述脉冲幅度信息，获取所述报文幅度信息中所述多个数据位的置信度位和判定数据位；根据获取的所述报文幅度信息中所述多个数据位的置信度位和判定数据位，对所述扩展断续振荡信号中的报文信息进行校正。

【技术特征摘要】
一种基于广播式自动相关监视的信号处理方法，其特征在于，包括获取从扩展断续振荡信号中采样得到的脉冲幅度信息，再根据所述脉冲幅度信息获取脉冲信息以及前导头标识；所述脉冲幅度信息中包括所述扩展断续振荡信号中的报文信息所对应的报文幅度信息；所述报文幅度信息包括多个数据位信息；根据所述前导头标识、所述脉冲信息以及所述脉冲幅度信息，获取参考幅度值；根据所述参考幅度值，并结合所述前导头标识、所述脉冲信息以及所述脉冲幅度信息，获取所述报文幅度信息中所述多个数据位的置信度位和判定数据位；根据获取的所述报文幅度信息中所述多个数据位的置信度位和判定数据位，对所述扩展断续振荡信号中的报文信息进行校正。2. 根据权利要求1所述的基于广播式自动相关监视的信号处理方法，其特征在于，所 述根据所述前导头标识、所述脉冲信息以及所述脉冲幅度信息，获取参考幅度值，具体包 括根据所述前导头标识，从所述脉冲幅度信息中，分别获取与所述脉冲信息中所述前导 头标识对应的四个前导头脉冲前沿后面紧邻的两个采样幅度的幅度值，以得到八个采样幅 度的幅度值；根据所述八个采样幅度的幅度值获取所述参考幅度值。3. 根据权利要求2所述的基于广播式自动相关监视的信号处理方法，其特征在于，根 据所述八个采样幅度的幅度值获取所述参考幅度值，具体包括以下步骤以每一个采样幅度的幅度值作为参考值，分别将其他七个采样幅度的幅度值与所述参 考值进行比较，获得七个差值；记录所述差值在2dB以内的采样幅度个数，得到八个采样幅 度个数；在所述八个采样幅度个数中，选取所述采样幅度个数最大值所对应的所述参考值作为 所述参考幅度值。4. 根据权利要求3所述的基于广播式自动相关监视的信号处理方法，其特征在于，还 包括，当所述八个采样幅度个数中，存在两个以上相同的所述采样幅度个数最大值；将各所 述采样幅度个数最大值对应的所述参考值取平均作为所述参考幅度值。5. 根据权利要求1所述的基于广播式自动相关监视的信号处理方法，其特征在于，所 述根据所述参考幅度值，并结合所述前导头标识、所述脉冲信息以及所述脉冲幅度信息，获 取所述报文幅度信息中所述多个数据位的置信度位和判定数据位；具体包括以所述参考幅度值上下3dB的幅度范围作为动态门限值；根据所述前导头标识、所述脉冲信息在所述脉冲幅度信息中获取所述报文信息对应的 报文幅度信息；在所述报文幅度信息中获取每一个数据位的前0. 5微秒的第一中心采样幅度和后0. 5 微秒的第二中心采样幅度；将每一个数据位的第一中心采样幅度和第二中心采样幅度分别与所述动态门限值进 行比较，获取每一个数据位的置信度位；根据每一个数据位的第一中心采样幅度和第二中 心采样幅度，以及获取到的每一个数据位的置信度位，获取每一个数据位的判定数据位。6. 根据权利要求5所述的基于广播式自动相关监视的信号处理方法，其特征在于，所 述将每一个数据位的第一中心采样幅度和第二中心采样幅度分别与所述动态门限值进行比较，获取每一个数据位的置信度位；根据每一个数据位的第一中心采样幅度和第二中心 采样幅度，以及获取到的每一个数据位的置信度位、获取每一个数据位的判定数据位；具体 包括当所述第一中心采样幅度和所述第二中心采样幅度其中之一在所述动态门限值以内， 则所述数据位为高置信度位1 ;当所述第一中心采样幅度和所述第二中心采样幅度都在或 者都不在所述动态门限值以内，则所述数据位为低置信度0 ;当所述数据位为高置信度位1 ，若所述第一中心采样幅度在所述动态门限值以内，则所 述判定数据位为1 ，若所述第二中心采样幅度在所述动态门限值以内，则所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海轮，刘志刚，安强，陈思，刘志勇，谢莉，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]