[发明专利]适用于星基ADS-B信号接收的自适应高检测率低虚警率的粗同步方法

权利要求书

1.一种适用于星基ADS-B信号接收的自适应高检测率低虚警率的粗同步方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：获取数字基带信号，并对所述数字基带信号进行能量累积获得能量分布曲线；

S2：预估信噪比；

S3：建立信号检测模型；包括：

根据最小可检测到的信号功率建立信号检测模型判断是否存在信号，并引入粗同步功能稳定度来确定信号稳定存在的区域；

S4：结合能量累积曲线，判断是否存在信号，若存在信号，则将信号存在区域中能量最大的点认作是帧头粗同步中心点；

S5：建立满足高检测率下信噪比与粗同步自适应区间的模型，确定在满足高检测率条件下信噪比与粗同步区间的映射关系，根据映射关系得到满足高检测率条件下该信号的粗同步区间；具体包括：

利用蒙特卡洛实验的随机性，在指定的不同信噪比情况下，寻找帧头真实存在的位置与稳定存在信号区域中能量曲线的能量峰值位置的关系；

S6：确定粗同步区间。

2.根据权利要求1所述的适用于星基ADS-B信号接收的自适应高检测率低虚警率的粗同步方法，其特征在于：所述步骤S1中对所述数字基带信号进行能量累积获得能量分布曲线，包括：

将所述数字基带信号输入滤波器进行处理以获得能量分布曲线。

3.根据权利要求2所述的适用于星基ADS-B信号接收的自适应高检测率低虚警率的粗同步方法，其特征在于：所述滤波器满足：

滤波器长度与采样率为SPS*2的120微秒ADS-B信号一致，前(8+5)微秒*SPS*2的滤波器形状与DF＝17的信号帧头一致，后(120-(8+5))微秒*SPS*2的滤波器为矩形滤波器。

4.根据权利要求1所述的适用于星基ADS-B信号接收的自适应高检测率低虚警率的粗同步方法，其特征在于：所述步骤S2中预估信噪比具体包括：

在0时刻时接收到采样率为SPS*2的信号，其-5微秒～0微秒以及120微秒～125微秒为底噪，0微秒～120微秒为信号与底噪的叠加，根据

SNR＝10*lg(P_Signal/P_Noise) (1)

得到0时刻预估的信噪比SNREstimateOfPosition，其中SNR表示当前信噪比，P_Sigal表示信号功率，P_Noise表示噪声功率。

5.根据权利要求1所述的适用于星基ADS-B信号接收的自适应高检测率低虚警率的粗同步方法，其特征在于：所述建立信号检测模型，具体包括以下步骤：

S31：引入最小可检测信噪比ThresholdMinestSNR，其由期待最小被检测到的信号功率与底噪功率决定；

S32：设计差值滤波器满足：

其中，Energy121表示0微秒～120微秒为信号与底噪的叠加，Energy1表示-5微秒～0微秒的底噪，Energy241表示120微秒～125微秒的底噪。

6.根据权利要求1所述的适用于星基ADS-B信号接收的自适应高检测率低虚警率的粗同步方法，其特征在于：步骤S4中所述判断是否存在信号，包括：

当两两信号首尾间隔x₁≥120μs时，能量累积曲线中满足最小可检测信噪比的长度为240微秒，判定存在一个有效信号；

当两两信号首尾间隔x₂＜120μs时，其能量累积曲线中最小可检测信噪比的长度满足360μs＜LengthStoreOfEffectivePositionFromOneMassage＜480μs，判断存在两个有效信号；

当判断存在两个信号时，判断能量最高点所在位置的前后第121微秒是否在区域内，若其前121微秒在区域内，认为两个信号中功率较大的信号在较小信号之后，将其前120微秒位置a作为两个信号的划分点，形成两个新的信号区域。