專利名稱：一種接收機(jī)的前導(dǎo)檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視(ADS-B)接收機(jī)的前導(dǎo)信號的檢測方法。
背景技術(shù)：
ADS-B接收機(jī)接收飛機(jī)廣播的數(shù)據(jù)鏈內(nèi)容，提供給空管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)空中交通監(jiān)視。ADS-B的主要信息是飛機(jī)的4維位置信息(經(jīng)度、緯度、高度和時(shí)間)和其它可能附加信息(沖突告警信息、飛行員輸入信息、航跡角、航線拐點(diǎn)等)以及飛機(jī)的識別信息和類別信息。此外，還可能包括一些別的附加信息，如航向、空速、風(fēng)速、風(fēng)向和飛機(jī)外界溫度等。ADS-B的信號如圖2所不,信號分為兩部分,前導(dǎo)(Preamble)部分和數(shù)據(jù)(Data)部分。Data部分用 于承載飛機(jī)的信息，每個(gè)Data占用112 μ s, Data前為8 μ s的固定格式的Preamble,用于接收端檢測數(shù)據(jù)的起始位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種接收機(jī)的前導(dǎo)檢測方法，所述接收機(jī)為ADS-B接收機(jī)，該方法包含以下步驟a.以特定的步長滑動(dòng)計(jì)算當(dāng)前位置的信噪比，若信噪比超出信噪比門限1，則執(zhí)行步驟b ；b.以當(dāng)前位置為參考點(diǎn)，分別計(jì)算其后第1、2、3、4個(gè)脈沖的功率，并判斷是否都超過功率門限；c.計(jì)算步驟b中4個(gè)脈沖之間的功率差，并判斷是否都小于功率差門限；d.計(jì)算步驟b中4個(gè)脈沖的平均功率，計(jì)算第2個(gè)脈沖和第3個(gè)脈沖之間的無脈沖部分的平均功率I1以及第4個(gè)脈沖之后的無脈沖部分的平均功率12，并判斷平均功率分別與I1和I2的比是否均高出信噪比門限2 ；e.在滿足步驟b、c、d條件的當(dāng)前位置附近，根據(jù)一定原則選擇最優(yōu)的前導(dǎo)開始位置。優(yōu)選的，步驟a中的特定的步長可以根據(jù)系統(tǒng)對運(yùn)算量的要求進(jìn)行調(diào)整。優(yōu)選的，步驟a中計(jì)算信噪比時(shí)，信號的功率取當(dāng)前位置起一個(gè)脈沖寬度內(nèi)的平均功率，噪聲的功率取當(dāng)前位置之前的一段時(shí)間的平均功率。優(yōu)選的，步驟b中的功率門限由當(dāng)前位置之前一段時(shí)間內(nèi)的底噪和期望的脈沖信噪比共同決定。優(yōu)選的，步驟c中所述4個(gè)脈沖之間的功率差，可以是任意兩兩脈沖之間的功率差，也可以是特定兩兩脈沖之間的功率差。優(yōu)選的，步驟a的信噪比門限I和步驟d的信噪比門限2可以相同，也可以不同。優(yōu)選的，步驟e中選擇最大的功率對應(yīng)的位置作為前導(dǎo)開始位置；也可以選擇最大的信噪比對應(yīng)的位置作為前導(dǎo)開始位置。
采用本發(fā)明提供的方法，可以在不影響檢測精度的同時(shí)降低檢測運(yùn)算量。


圖1是本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)流程圖2是本發(fā)明實(shí)施例的ADS-B信號的示意圖3是本發(fā)明實(shí)施例的判決門限列表圖4是本發(fā)明實(shí)施例的接收信號的功率值序列圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明所述方法的實(shí)現(xiàn)流程如圖1所示，其基本思想是滑動(dòng)計(jì)算每個(gè)位置的信噪比，以信噪比高出門限的位置為起點(diǎn)，分別計(jì)算各個(gè)脈沖位置的功率，功率平衡度，前導(dǎo)中脈沖位置與無脈沖位置的功率比(即平均信噪比)，判決其是否達(dá)到門限要求，并在滿足以上要求的位置附近搜索最佳的前導(dǎo)開始位置。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)的說明。
如圖2所示，ADS-B信號分為前導(dǎo)(Preamble)部分和數(shù)據(jù)(Data)部分。前導(dǎo)部分為8μ S，為固定格式。本實(shí)施例接收信號采樣率是8MHz，則每個(gè)脈沖對應(yīng)于8MHz Χ0. 5μ s =4個(gè)樣點(diǎn)，與判決有關(guān)的門限如圖3所示。本實(shí)施例的前導(dǎo)檢測方法如下
(I)采用步長為1，滑動(dòng)計(jì)算當(dāng)前位置的信噪比，判斷信噪比是否超出信噪比門限I。信號功率取當(dāng)前位置起一個(gè)脈沖寬度O. 5μ s內(nèi)的平均功率，噪聲功率取當(dāng)前位置之前 2μ s的平均功率。
本實(shí)施例接收信號的功率值序列如圖4所示,記為X。在當(dāng)前位置為第17個(gè)點(diǎn)時(shí),20 16 信號功率為[外+)/4=(9 +13 + 13 + 11V4 = 11.5，噪聲功率為[外)/16=2.375，則當(dāng)前位!=17,=1置的信噪比為11. 5/2. 375 ^ 4. 8，超過了脈沖信噪比門限I (3)，則進(jìn)入下一步的判決。
(2)以當(dāng)前位置為參考點(diǎn)，分別計(jì)算其后第1、2、3、4個(gè)脈沖的功率，判斷是否都超過功率門限。將當(dāng)前位置之后的四個(gè)脈沖分別記為P1、p2、P3和匕。
本實(shí)施例中，第17點(diǎn)之后的四個(gè)脈沖Pp P2> P3和P4的功率分別為11. 5,11. 25、 10. 75和11. 5，這四個(gè)脈沖的功率都超過功率門限(9)，則進(jìn)入下一步的判決。
(3)計(jì)算Pp P2, P3和P4之間的功率差，判斷是否小于功率差門限。本實(shí)施例的四個(gè)脈沖兩兩之間的功率差都不超過功率差門限(2)，則進(jìn)入下一步的判決。
(4)計(jì)算4個(gè)脈沖的平均功率，計(jì)算當(dāng)前位置之后的前導(dǎo)時(shí)間長度內(nèi)無脈沖部分的平均功率，判斷兩者的比是否高出信噪比門限。P2和P3之間的無脈沖部分記為I1, P4之后的的3us時(shí)間內(nèi)無脈沖部分記為12。
本實(shí)施例的4個(gè)脈沖信號的平均功率為(11. 5+11. 25+10. 75+11. 5)/4 = 11. 25，再分別計(jì)算I1和I2的平均功率，都是3. 25，則信噪比均為11. 25/3. 25 乂 3. 4，均超出信噪比門限2。因此可以判定該位置附近很大概率上存在一個(gè)ADS-B前導(dǎo)信號，則進(jìn)入下一步根據(jù)一定原則選擇最優(yōu)的前導(dǎo)開始位置。
(5)為了找到最優(yōu)的位置，在當(dāng)前位置(即第17個(gè)點(diǎn))附近搜索多個(gè)點(diǎn)，選擇信噪比或功率最大的點(diǎn)作為可信的前導(dǎo)起始位置。在本實(shí)施例中，第16個(gè)點(diǎn)的位置的信噪比和功率為2. 9和9. 5，第18個(gè)點(diǎn)的位置的信噪比和功率為2. 8和9. 05，因此第17個(gè)點(diǎn)的功率和信噪比都較高，所以將第17個(gè)點(diǎn)的位置作為一個(gè)前導(dǎo)起始位置。在上述實(shí)施例中，假如第(I)步滑動(dòng)計(jì)算信噪比的步長為2，則在第(I)步計(jì)算時(shí)可能會(huì)錯(cuò)過17個(gè)點(diǎn)的位置，但由于第16個(gè)點(diǎn)的位置的信噪比、功率等也滿足各項(xiàng)判決門限，則會(huì)在最后一步，在第16個(gè)點(diǎn)附近搜索最優(yōu)位置時(shí)選擇第17個(gè)點(diǎn)為最佳參考點(diǎn)。因此本發(fā)明在在降低檢測運(yùn)算量的同時(shí)可以不影響檢測精度。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種接收機(jī)的前導(dǎo)檢測方法，其特征在于，所述接收機(jī)為ADS-B接收機(jī)，所述方法包含以下步驟 a.以特定的步長滑動(dòng)計(jì)算當(dāng)前位置的信噪比，若信噪比超出信噪比門限1，則執(zhí)行步驟b ; b.以當(dāng)前位置為參考點(diǎn)，分別計(jì)算其后第1、2、3、4個(gè)脈沖的功率，并判斷是否都超過功率門限； c.計(jì)算步驟b中4個(gè)脈沖之間的功率差，并判斷是否都小于功率差門限； d.計(jì)算步驟b中4個(gè)脈沖的平均功率，計(jì)算第2個(gè)脈沖和第3個(gè)脈沖之間的無脈沖部分的平均功率I1以及第4個(gè)脈沖之后的無脈沖部分的平均功率12，并判斷所述平均功率P分別與I1和I2的比是否均高出信噪比門限2 ； e.在滿足步驟b、C、d條件的當(dāng)前位置附近，根據(jù)一定原則選擇最優(yōu)的前導(dǎo)開始位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟a，根據(jù)系統(tǒng)對運(yùn)算量的要求，對所述特定的步長進(jìn)行調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟a，計(jì)算信噪比時(shí)，信號的功率取當(dāng)前位置起一個(gè)脈沖寬度內(nèi)的平均功率，噪聲的功率取當(dāng)前位置之前的一段時(shí)間的平均功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟b，功率門限由當(dāng)前位置之前一段時(shí)間內(nèi)的底噪和期望的脈沖信噪比共同決定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟C，所述4個(gè)脈沖之間的功率差是指，4個(gè)脈沖中任意兩兩脈沖之間的功率差。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟C，所述4個(gè)脈沖之間的功率差是指，4個(gè)脈沖中特定兩兩脈沖之間的功率差。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟e，選擇最大的功率對應(yīng)的位置作為前導(dǎo)開始位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟e，選擇最大的信噪比對應(yīng)的位置作為前導(dǎo)開始位置。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種接收機(jī)的前導(dǎo)檢測方法，所述接收機(jī)為ADS-B接收機(jī)，方法包含以下步驟a.以特定步長滑動(dòng)計(jì)算當(dāng)前位置的信噪比，若信噪比超出信噪比門限1，則執(zhí)行步驟b；b.以當(dāng)前位置為參考點(diǎn)，計(jì)算其后第1、2、3、4個(gè)脈沖的功率，判斷是否都超過功率門限；c.計(jì)算4個(gè)脈沖之間的功率差，判斷是否都小于功率差門限；d.計(jì)算4個(gè)脈沖的平均功率，計(jì)算第2個(gè)脈沖和第3個(gè)脈沖之間的無脈沖部分的平均功率I1以及第4個(gè)脈沖之后的無脈沖部分的平均功率I2，判斷平均功率分別與I1和I2的比是否均高出信噪比門限2；e.在滿足步驟b、c、d條件的當(dāng)前位置附近，選擇最優(yōu)的前導(dǎo)開始位置。本發(fā)明可以在不影響檢測精度的同時(shí)降低檢測運(yùn)算量。
文檔編號H04B17/00GK103023585SQ20111027943
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者俞嵐, 李健, 李一鳴 申請人:北京信威通信技術(shù)股份有限公司