[发明专利]脉冲位置调制ADS‑B消息的并行频率部分相干接收方法

权利要求书

1.一种接收脉冲位置调制信号(300)的方法，所述脉冲位置调制信号(300)具有未知中心频率偏移并且前面有由具有已知脉冲间距的至少4个脉冲构成的前同步码(302)，所述方法包括：

从在天线(102)处感测到的信号生成数字样本流(104)，其中所述数字样本流具有大于或等于预期脉冲的带宽两倍加上最大中心频率不确定性的采样速率；

并行地执行多重前同步码序列相关(402)，其中所述多重前同步码序列相关中的每一个都对具有不同频率偏移的所述数字样本流的版本进行操作，其中频率偏移之间的间距是预期脉冲的所述带宽的一小部分，其中所有所述频率偏移的总和跨越所述中心频率不确定性的范围，其中每个前同步码序列相关包括：

用具有与预期前同步码序列的较早一半中的脉冲的持续时间和序列相匹配的冲击响应的滤波器(602)对所述数字样本流进行滤波以产生第一匹配滤波器输出样本流；

用具有与所述预期前同步码序列的后面一半中的脉冲的持续时间和序列相匹配的冲击响应的滤波器(604)对所述数字样本流进行滤波以产生第二匹配滤波器输出样本流；以及

基于当所述第一匹配滤波器输出样本流和所述第二匹配滤波器输出样本流同时高于最小触发电平、并且当在所述多重前同步码序列相关的至少一个中所述第一匹配滤波器输出样本流和所述第二匹配滤波器输出样本流具有几乎相等功率电平时来确定所接收到的信号中的脉冲的序列和所述预期前同步码序列匹配(504)。

2.根据权利要求1所述的方法，确定其中和所述预期前同步码序列匹配的脉冲的所述序列被接收到的时间(804)；以及

使用所述时间(1004)来解调后续脉冲位置调制消息；

其中，确定时间(804)包括：

连续地对所述第一匹配滤波器输出样本流大小的平方与所述第二匹配滤波器输出样本流大小的平方进行加和以产生组合的匹配滤波器输出功率流；

在等于先于当前输出功率样本的前同步码的持续时间的时间间隔期间对所述组合的匹配滤波器输出功率流进行加和以产生早期功率和；

在等于紧跟所述当前输出功率样本之后的前同步码的持续时间的时间间隔期间对所述组合的匹配滤波器输出功率流进行加和以产生后期功率和；以及

将其中所述预期前同步码脉冲序列被接收到的时间(810)标记为其中所述后期功率和与所述早期功率和之间的差从负值改变为正值同时所述第一匹配滤波器输出样本流和所述第二匹配滤波器输出样本流高于所述最小触发电平并且所述第一匹配滤波器输出样本流和所述第二匹配滤波器输出样本流具有几乎相等电平的所述时间。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

根据以下之一来选择频移(808)：

如果所述多重前同步码相关中的仅一个多重前同步码相关确定所述脉冲位置调制信号中的脉冲的序列和所述预期前同步码匹配，则根据确定匹配的该一个多重前同步码相关来选择频移；或者

如果所述多重前同步码相关中的两个或更多个同时确定所述脉冲位置调制信号中的脉冲的序列和所述预期前同步码序列匹配，则根据该两个或更多个多重前同步码相关中接收到最大功率电平的一个来选择频移；以及

通过以下步骤来解调所述前同步码的后续消息：

使用所选频移来调整所述数字样本流的频率偏移(1002)；

用多个并行滤波器对所述数字样本流进行滤波(1008)，所述并行滤波器中的每一个都与针对三个位的不同组合的脉冲位置组相匹配；

从与中间位位置为0相匹配的所述多个并行滤波器中的四个中选择(1010)具有最大功率电平的第一滤波器输出；

从与中间位位置为1相匹配的所述多个并行滤波器中的四个中选择(1011)具有最大功率电平的第二滤波器输出；

比较所述第一滤波器输出和所述第二滤波器输出；以及

如果所述第一滤波器输出具有比所述第二滤波器输出更大的功率电平，则输出0作为所述中间位位置的位值，如果所述第二滤波器输出具有比所述第一滤波器输出更大的功率电平，则输出1作为所述中间位位置的所述位值。