S模式應答信號多通道接收解碼技術(shù)研究
加入技術(shù)交流群
3．4 改進(jìn)的選擇合并方式
在分集合并技術(shù)中，選擇合并是指將N個(gè)接收機的信號先送入選擇邏輯，選擇邏輯再從N個(gè)接收信號中選擇具有最高基帶信噪比的基帶信號作為輸出。本節中，對應于最高基帶信噪比就是解碼的數據滿(mǎn)足CRC24校驗，選擇的輸出也不在視頻端，而是在解碼之后。
從3．3節中可知，雙通道接收解碼并融合后將產(chǎn)生三路數據：通道一解碼數據、通道二解碼數據及融合數據。對三路數據都進(jìn)行CRC24校驗，校驗正確的通道數據將被輸出，若同時(shí)校驗正確，則輸出報頭相關(guān)度高的通道數據，若兩個(gè)通道的數據的CRC24校驗都不正確，不論融合數據能否通過(guò)校驗，都輸出融合后的數據。
這種改進(jìn)的選擇合并方式將不迷信于經(jīng)過(guò)融合的數據，而是以保證完全正確的CRC校驗為準則，這就可以避免上一節中所提出的錯誤的融合數據對正確輸出的影響。同時(shí)，在對三路數據進(jìn)行CRC24校驗后，將校驗結果以標志位的形式記錄在時(shí)間字節的最高三位(分配給信號的TOA四個(gè)字節，但以10 ns為步進(jìn)單位的時(shí)間只占28位，最高4位可作他用)。若通道一的CRC24校驗正確，則將最高位賦1，否則賦0；若通道二的CRC24校驗正確，則將次高位賦1，否則賦0；若融合數據的CRC24校驗正確，則將次高位的下一位賦1，否則賦0。如此以來(lái)，則可以在上位機的軟件中對雙通道的數據率增加效果以及所能達到的糾錯效果進(jìn)行評估。
4 雙通道融合數據分析
如何評估雙通道相對于單通道的優(yōu)勢以及雙通道能否實(shí)現相互間的糾錯，這需要明確的數據進(jìn)行說(shuō)明。根據3．4節中對通道數據所作的標記，在上位機對原始數據進(jìn)行記錄分析。
在輸出的數據中，以0D0A作為兩幀數據之間的分隔符號來(lái)引導數據起始，接著(zhù)是4個(gè)字節的時(shí)間信息，最后是14個(gè)字節的數據信息。其中在時(shí)間信息的最高4位(串口以十六進(jìn)制表示)是用作標志位的，在雙通道接收融合系統中，只用了前3位，具體標記的方法見(jiàn)第3節。對于最高4位出現的不同的值代表著(zhù)不同的含義，如表1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/153579.htm
從串口記錄的數據中提取出Mode S號為71BF21、71BF90和780671三批飛機的雙通道解碼融合情況進(jìn)行統計分析。對用作標志的4個(gè)位的值進(jìn)行統計，如表2所示。
當標志位的值為8、A或E時(shí)，表明通道一正確接收并解碼出S模式的應答信號；當標志位的值為4、6或E時(shí)，表明通道二正確接收并解碼出S模式的應答信號；當標志位的值為0時(shí)，表明沒(méi)有雙通道及融合數據都未能正確接收解碼；當標志位的值為2時(shí)，表明在通道一、通道二都未能正確接收解碼時(shí)，將二者進(jìn)行融合達到了糾錯的效果，融合出了正確的數據。
對表2的數據進(jìn)行通道分析，在一段時(shí)間內所接收解碼的數據點(diǎn)個(gè)數如表3所示(在同一段時(shí)間內)。
從對Mode S號為71BF21飛機S模式應答信號的接收解碼來(lái)看，單獨用通道一接收，僅僅接收解碼出17個(gè)有效數據點(diǎn)，單獨用通道二接收，可接收解碼出114個(gè)有效數據點(diǎn)。值得注意的是，通道一解碼出有效數據點(diǎn)時(shí)通道二同樣能解碼出?？梢院侠淼夭聹y：在數據記錄的這段時(shí)間內飛機主要是處在通道二所覆蓋的區域，以至于在通道二未能正確接收解碼的時(shí)候，因為通道一沒(méi)有接收到信號而不能提供對其糾錯的能力，所以將兩個(gè)通道進(jìn)行融合后所能糾錯的點(diǎn)的個(gè)數也不是很多(僅15個(gè))。在這批數據中，主要是通道二在發(fā)揮作用，可以近似地將其看作單通道接收，它所接收的誤碼個(gè)數達到了93個(gè)，幾乎是等同于正確接收的個(gè)數，從中可以看出，單通道接收的誤碼率是很高的。
從對Mode S號為71BF90飛機S模式應答信號的接收解碼來(lái)看，通道一和通道二所解碼出的有效數據點(diǎn)的個(gè)數相近，表明飛機在空間上具有相對于兩通道覆蓋區域對稱(chēng)的特點(diǎn)，同時(shí)解碼出的有效數據點(diǎn)為28個(gè)，較上一批數據要多，這表明有更多的應答信號同時(shí)被兩個(gè)通道所接收。從上面解釋可以推出這兩個(gè)通道將提供更好的相互糾錯的能力。從數據中看出，兩個(gè)通道進(jìn)行融合后能糾錯的點(diǎn)達到了29個(gè)，證明上述推論的正確性。
從對Mode S號為780671飛機S模式應答信號的接收解碼來(lái)看，雖然兩個(gè)通道同時(shí)解碼出有效點(diǎn)的個(gè)數較多，但從兩個(gè)通道單獨解碼的數據來(lái)看，飛機所處空域偏向于通道二的覆蓋區域，這使得通道一接收的信號強度較弱，不能提供較好的糾錯能力。
從對三批數據的分析可以得出：雙通道接收解碼不僅可以覆蓋更廣的空域范圍以增加數據量，同時(shí)在兩個(gè)通道覆蓋的交疊區域，采用雙通道信息融合的方法可提供較好的相互糾錯能力。
5 結語(yǔ)
本文對S模式應答信號的多通道接收解碼及融合糾錯技術(shù)進(jìn)行了研究。對空域中載頻為1 090 MHz的信號類(lèi)型進(jìn)行了分析，確定了進(jìn)行多通道接收解碼的現實(shí)前提；介紹了分集接收技術(shù)的理論依據，闡明了利用多通道進(jìn)行融合糾錯的理論可行性；然后以雙通道為例，進(jìn)行了方案設計和關(guān)鍵技術(shù)研究和實(shí)現；對實(shí)現的雙通道接收的數據進(jìn)行了統計分析，對雙通道接收解碼相對于單通道的優(yōu)勢做了說(shuō)明。通過(guò)對雙通道接收解碼及融合糾錯技術(shù)的研究表明，利用多通道對S模式應答信號進(jìn)行接收解碼不僅可以增加空域覆蓋范圍，同時(shí)可以利用多通道接收的信號進(jìn)行融合糾錯，以作為應對丟點(diǎn)的一種有效技術(shù)手段。
評論