本发明专利技术涉及一种基于多态并行处理的S模式ADS_B系统的报头检测方法，它包括以下步骤：S1.系统检测初始化；S2.有效脉冲位置的确认；S3.脉冲上升沿和下降沿的提取；S4.前导脉冲检测；S5.参考功率值计算；S6.交叠测试；S7.数据前五比特位认证；S8.分析报头参考功率值的一致性特征；S9.13μs报头取舍机制。本发明专利技术的有益效果：可以在有多种外界干扰的情况下，正确有效的进行模式S的ADS_B系统的报头检测，并能很好的把我们需要的脉冲信号提取出来，为接下来的消息解码工作做出铺垫。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种空中交通管制信号处理方法，尤其涉及一种基于多态并行处理的S模式ADS_B系统的报头检测方法。
技术介绍
随着我国经济的高速发展，中国民航运输业也在快速增长，航空领域出现前所未有的发展形势，且中国民航有关部门决定在未来几年内开放3000米以内空域范围，越来越多的通用飞行器进入空域。航空运输市场的快速发展带来了机场和航路的拥挤，跑道入侵、场面冲突、机场环境影响时常发生，航空安全、航班正点问题日益突出，ADS_B也正是在这种大背景下，蓬勃发展起来的一种新型系统。 ADS-B技术首先要解决的问题是用于监视处理时的应答有效获取。由于ADS-B系统与传统监视模式采用完全不同的形式，在解决融合处理方面需要新的处理方法。由于模式S ADS-B系统使用了模式S数据链，所以是一个全新的系统概念。ADS-B系统采用广播的方式共享传输信道，而不是传统模式S采用的点名式询问，造成干扰增多，对解码算法要求更为苛刻。在ADS_B系统接收端接收到信号后，首先应该检测一帧信号的四个报头脉冲，因为报头是一帧信号的一个标志和指示。只有正确的检测到报头，才能证明有ADS_B消息被接收端接收到，现有的ADS_B系统的报头检测方法中，省去了前导脉冲的预检测而直接进行交叠测试，在对功率分析时，只着眼于报头的功率值，却没有分析功率值的一致性问题，也未对数据的前五比特位进行采样，所以不能判定报头与数据是否存在相关性，这样就会很大程度上造成误码，不能有效的去除干扰信息，大大降低了报头检测的精准度，为以后的消息解码部分带来困扰。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可有效去除外部干扰，增强报头检测准确率，提高系统处理速度的基于多态并行自适应处理的S模式ADS_B系统的报头检测方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种基于多态并行处理的S模式ADS_B系统的报头检测方法，其特征在于包括以下步骤 51.系统检测初始化，对ADS_B系统中数据参数、门限值进行初始化配置； 52.有效脉冲位置的确认 一个采样点的功率值大于门限值，且其随后连续的6个以上的采样点的功率值都在门限值以上，则定义该采样点的位置作为一个有效脉冲位置，采样率20点/y s ; 53.脉冲上升沿和下降沿的提取 有效脉冲位置内的某一个采样点与前一个采样点之间的功率差大于门限值，且与后一个采样点之间的功率差小于门限值，那么可判定此采样点处于一个脉冲上升沿上；若这个采样点，跟前一个采样点之间的功率差小于门限值，且跟后一个采样点之间的功率差大于门限值，那么此采样点处于一个脉冲下降沿上。S4.前导脉冲报头预检测 若系统检测到4个脉冲具有0 ii S、I. 0 ii s、3. 5 ii s、4. 5 u s的时序，且这4个位置处有效脉冲的上升沿个数不少于2个，则认定这4个脉冲是ADS_B消息的前导报头脉冲。S5.计算前导报头脉冲的功率值，将其作为报头的参考功率值； 551.在前导报头脉冲的每个上升沿后选择6个采样点，将24个采样点组成一个采样点集合，采样率20点/ii s ; 552.分别对每一个采样点找出2dB摆幅内的其他采样点，并计算其他采样点的数目，找出该数目的最大值，如果最大值唯一，那么该最大值对应采样点的功率值就是报头的参 考功率值，如果最大值有两个以上，那么计算产生该最大值对应的采样点的功率平均值，作为报头的参考功率值。S6.对前后两个报头交叠的情况进行判定，并对报头进行取舍； S7.在紧跟报头的前五比特位数据的采样点内，若上升沿采样点或上升沿前后两个采样点中存在一个有效脉冲位置，对每个有效脉冲位置后的6个采样点分别求出每个比特位采样点的功率平均值，所得到的功率平均值和报头的参考功率值之差在3dB以内，则保留该报头，否则丢弃该报头。S8.分析报头参考功率值的一致性特征 581.在前导报头脉冲中，分别计算各自脉冲采样点的功率平均值； 582.若有2个以上脉冲的功率平均值与报头的参考功率值之差在3dB之内，则通过一致性检测，否则，丢弃该报头。S9.由步骤S82得到一个有效报头，重复步骤SI到S8，在之后的13ys内，是否有下一个有效报头的存在，若存在，比较前后两个报头的参考功率值，如果前一个报头的参考功率值比后一个报头的参考功率值小3dB以上，则认为新检测到的报头为最终的报头，否则丢弃新报头。步骤S6具体分为如下A、B、C三种情况，每种情况的具体步骤如下 A.取脉冲上升沿作为基准，若检测到该基准后Ius和4.5 us处的脉冲幅度比该基准处的幅度大，则比较该基准后I y s,2ii s,4. s,5. s处的脉冲幅度,得出最小脉冲幅度值，再找出该基准后Oy s和3.5US处的幅度较大值，若最小的脉冲幅度值与得到的幅度较大值之差大于3dB以上，丢弃前一个报头，保留后一个报头； B.取脉冲上升沿作为基准，若检测到该基准后3.5US和4.5US处的脉冲幅度比该基准处的幅度大，则比较该基准后3. s,4. s,7ii s,8ii s处的脉冲幅度,得出最小脉冲幅度值，再找出该基准后Oy s和Iu s处的幅度较大值，若最小的脉冲幅度值与得到的幅度较大值之差大于3dB以上，丢弃前一个报头，保留后一个报头； C.取脉冲上升沿作为基准，若检测到该基准后4.5US处的脉冲幅度比该基准处的幅度大，则比较该基准后4. s,5. s,8ii s,9ii s处的脉冲幅度,得出最小脉冲幅度值 ,再找出该基准后Oii s，I ii s，3. s处的幅度较大值,若最小的脉冲幅度值与得到的幅度较大值之差大于3dB以上,丢弃前一个报头,保留后一个报头。本专利技术的有益效果本专利技术基于多态并行处理，在报头检测的过程中，首先对前导报头进行预处理，大大降低了后续算法的工作量，在预处理所检测出的前导报头脉冲上，直接可以进行功率值计算和交叠测试，降低了系统实现的困难度。计算出报头的参考功率值后，本专利技术进一步的验证了报头功率的一致相关性，并对数据的前五比特位进行了采样分析，并把它与报头中的参考值作对比，从而对报头的可靠性有了进一步的估计。本专利技术通过这些算法操作，对ADS_B报头信号进行多方面的评估，使系统的性能和抗干扰能力，有了很大的提闻。附图说明图I是本专利技术的流程 图2是ADS_B消息报头时序 图3是参考功率值计算流程图； 图4是ADS_B信号Iii s交叠 图5是ADS_B信号3. 5 ii s交叠 图6是ADS_B信号4. 5 ii s交叠 图7是数据位前5比特认证流程 图8是4个报头脉冲的功率相似度测试流程 图9是13 y s报头取舍机制流程图。具体实施例方式下面结合附图，给出本专利技术各个功能模块内部信号处理方法的具体实施例。本专利技术包括以下9个信号处理步骤系统测试初始化、有效脉冲位置的确认、脉冲上升沿和下降沿的提取、前导报头脉冲预检测、参考功率值计算、交叠测试、数据前五比特位认证、分析报头参考功率值的一致性特征、13 y s报头取舍机制，流程如图I所示。各模块信号具体处理流程如下 SI.系统测试初始化 此步骤，对系统的相关参数与门限值进行初始化的配置，以便于后续处理的正确进行。S2.有效脉冲位置确认 若一个采样点的功率值大于门限值，在采用20本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于多态并行处理的S模式ADS_B系统的报头检测方法，其特征在于包括以下步骤：S1.？系统检测初始化，对ADS_B系统中数据参数、门限值进行初始化配置；S2.？有效脉冲位置的确认；一个采样点的功率值大于门限值，且其随后连续6个以上的采样点的功率值都在门限值以上，则定义该采样点的位置为一个有效脉冲位置，采样率20点/μs；S3.？脉冲上升沿和下降沿的提取；有效脉冲位置内的某一个采样点与前一个采样点之间的功率差大于门限值，且与后一个采样点之间的功率差小于门限值，那么可判定此采样点处于一个脉冲上升沿上；若这个采样点，与前一个采样点之间的功率差小于门限值，且与后一个采样点之间的功率差大于门限值，那么此采样点处于一个脉冲下降沿上；S4.？前导脉冲报头预检测；若系统检测到4个脉冲具有0μs、1.0μs、3.5μs、4.5μs的时序，且这4个位置处有效脉冲的上升沿个数为2个以上，则认定这4个脉冲是ADS_B消息的前导报头脉冲；S5.？计算前导报头脉冲的功率值，将其作为报头的参考功率值；S51.在前导报头脉冲的每个上升沿后选择6个采样点，组成一个采样点集合，采样率20点/μs；S52.？分别对每一个采样点找出2dB摆幅内的其他采样点，并计算其他采样点的数目，找出该数目的最大值，如果最大值唯一，那么该最大值对应采样点的功率值为报头的参考功率值，如果最大值有两个以上，那么计算产生该最大值对应的采样点的功率平均值，作为报头的参考功率值；S6.？对前后两个报头交叠的情况进行判定，并对报头进行取舍；S7.？在紧跟报头的前五比特位数据的采样点内，若上升沿采样点或上升沿前后两个采样点中存在一个有效脉冲位置，对每个有效脉冲位置后的6个采样点分别求出每个比特位采样点的功率平均值，所得到的功率平均值和报头的参考功率值之差在3dB以内，则保留该报头，否则丢弃该报头；S8.？？分析报头参考功率值的一致性特征；？S81.？在前导报头脉冲中，分别计算各自脉冲采样点的功率平均值；S82.？若有2个以上脉冲的功率平均值与报头的参考功率值之差在3dB之内，则通过一致性检测，否则，丢弃该报头；？S9.由步骤S82得到一个有效报头，重复步骤S1到S8，在之后的？13μs内，判断是否有下一个有效报头的存在，若存在，比较前后两个报头的参考功率值，如果前一个报头的参考功率值比后一个报头的参考功率值小？3dB以上，则认为新检测到的报头为最终的报头，否则丢弃新报头。...
【技术特征摘要】
1.一种基于多态并行处理的S模式ADS_B系统的报头检测方法，其特征在于包括以下步骤 51.系统检测初始化，对々03_8系统中数据参数、门限值进行初始化配置； 52.有效脉冲位置的确认； 一个采样点的功率值大于门限值，且其随后连续6个以上的采样点的功率值都在门限值以上，则定义该采样点的位置为一个有效脉冲位置，采样率20点/μ s ; 53.脉冲上升沿和下降沿的提取； 有效脉冲位置内的某一个采样点与前一个采样点之间的功率差大于门限值，且与后一个采样点之间的功率差小于门限值，那么可判定此采样点处于一个脉冲上升沿上；若这个采样点，与前一个采样点之间的功率差小于门限值，且与后一个采样点之间的功率差大于门限值，那么此采样点处于一个脉冲下降沿上； 54.前导脉冲报头预检测； 若系统检测到4个脉冲具有0μ 8、1.0μ S、3. 5μ S、4. 5μ S的时序，且这4个位置处有效脉冲的上升沿个数为2个以上，则认定这4个脉冲是ADS_B消息的前导报头脉冲； 55.计算前导报头脉冲的功率值，将其作为报头的参考功率值； 551.在前导报头脉冲的每个上升沿后选择6个采样点，组成一个采样点集合，采样率20 点 / μ S ; 552.分别对每一个采样点找出2dB摆幅内的其他采样点，并计算其他采样点的数目，找出该数目的最大值，如果最大值唯一，那么该最大值对应采样点的功率值为报头的参考功率值，如果最大值有两个以上，那么计算产生该最大值对应的采样点的功率平均值，作为报头的参考功率值； 56.对前后两个报头交叠的情况进行判定，并对报头进行取舍； 57.在紧跟报头的前五比特位数据的采样点内，若上升沿采样点或上升沿前后两个采样点中存在一个有效脉冲位置，对每个有效脉冲位置后的6个采样点分别求出每个比特位采样点的功率平均值，所得到的功率平均值和报头的参考功率值之差在3dB以内，则保留该报头，否则丢弃该报头； 58.分析报头...
【专利技术属性】
技术研发人员：张超，杨瀚程，郭焘，蒲朝飞，吴盼，冯岩，林红，
申请(专利权)人：宁波成电泰克电子信息技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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