一种1090ES ADS-B消息报头的检测方法
技术领域
[0001] 本
发明属于
信号处理技术领域，具体涉及一种1090ES ADS-B消息报头的检测方法。
背景技术
[0002] ADS-B，即：
广播式自动相关监视技术，是现代集成先进的无线数据通信技术、卫星
定位导航信息传输技术和自动监视技术等相关技术于一体的新兴
空中交通管制技术，是国际民航组织(ICAO)正在积极推广的一种航行监视技术。
[0003] ADS-B系统是一个集通信与监视于一体的信息系统，包括：机载设备、数据链和地面接收站；机载设备通过发射机以周期方式向外发射自己的
位置、高度、速度等数据信息，该数据信息以ADS-B消息形式，通过空-空、空-地数据链广播式传播。在地面接收站，对接收到的ADS-B消息进行解算，获得机载设备所发送的数据信息。
[0004] 如图1所示，为ADS-B消息的信号格式图，包括报头和其后的数据
块；其中，报头的长度为8us，包含4个前导脉冲，分别记为：第1前导脉冲、第2前导脉冲、第3前导脉冲和第4前导脉冲；每个前导脉冲的标准宽度均为0.5us；第1前导脉冲、第2前导脉冲、第3前导脉冲和第4前导脉冲的标准相对位置依次为：0.0～0.5us、1.0us～1.5us、3.5us～4.0us、4.5us～5.0us；对于地面接收站，在进行消息解算时，首先需要完成的操作是报头检测，这是一切后续处理的前提和
基础，
[0005] 现有的ADS-B地面接收站，主要采用脉冲位置检测方法进行报头检测，即：主要依靠上升沿标志、下降沿标志和有效脉冲位置标志相结合的检测方法，只有当上述三个标志均通过相应标准后，才能判定一个有效的报头。该种检测方法在
信噪比较高时，具有较好的检测性能。但是，当信噪比相对较低时，传统检测方法的报头漏检率较高。例如，当4个前导脉冲的信号幅度发生较强
波动时，采用脉冲位置检测方法并不能够准确有效地检测每个前导脉冲的上升沿、下降沿和有效脉冲位置。尤其对于微弱信号，因干扰很容易出现判断错误，从而导致报头漏检。
发明内容
[0006] 针对
现有技术存在的
缺陷，本发明提供一种1090ES ADS-B消息报头的检测方法，可有效解决上述问题。
[0007] 本发明采用的技术方案如下：
[0008] 本发明提供一种1090ES ADS-B消息报头的检测方法，包括以下步骤：
[0009] S1，设置初始参数值；其中，所述初始参数值包括
采样频率f1、检测窗口的窗口长度n、移位寄存器的长度m、0.5us时间段提取的采样点数w和
采样频率f1下的延迟时间t1；
[0010] 其中，检测窗口的窗口长度n代表该检测窗口共有n个数据位，分别记为：D1、D2…Dn；并且，n＝5us*f1，即：检测窗口用于存储5us时间长度内的采样点；
[0011] 移位寄存器的长度m代表该移位寄存器共有m个数据位，分别记为：E1、E2…Em；
[0012] S2，按照所述采样频率f1，不断采样输入的1090ES ADS-B数字基带信号，并将采样点按采样时序存入所述检测窗口的对应数据位；其中，所述采样点指采样信号的功率值；
[0013] 所述将采样点按采样时序存入所述检测窗口的对应数据位，具体指：
[0014] 每当接收到新采样点时，新采样点存储于检测窗口的D1数据位，在新采样点之前的n-1个采样点按接收时间由近及远顺序，依次存储于检测窗口的D2、D3…Dn数据位；
[0015] S3，每当接收到新采样点，并将所述新采样点存入检测窗口的D1数据位后，以所述检测窗口的Dn数据位为时间基准0，所述检测窗口的D1数据位为5.0us，使所述检测窗口的各个数据位具有时间属性；然后，判断以下的条件1和条件2是否均满足，如果均满足，则执行S4；否则，返回S2，继续采样数字基带信号；
[0016] 条件1：
[0017] (1)分别从所述检测窗口的0～0.5us时间段、1.0～1.5us时间段、3.5～4.0us时间段和4.5～5.0us时间段提取w个采样点，共得到w*4个采样点，计算w*4个采样点的功率值的和，将功率和值按时序存入移位寄存器；具体存储方法为：每当得到新功率和值时，新功率和值存储于移位寄存器的E1数据位，在新功率和值之前的m-1个功率和值按计算时间由近及远顺序，依次存储于移位寄存器的E2、E3…Em数据位；
[0018] (2)判断所述移位寄存器中当前m个数据位所存储的功率值是否满足E1＞E2＞E3…＞Em；
[0019] 条件2：
[0020] (1)分别计算所述检测窗口以下时间段的功率平均值：
[0021] 0～0.5us时间段的所有采样点的功率平均值P1；
[0022] 0.5～1.0us时间段的所有采样点的功率平均值P2；
[0023] 1.0～1.5us时间段的所有采样点的功率平均值P3；
[0024] 1.5～2.0us时间段的所有采样点的功率平均值P4；
[0025] 3.0～3.5us时间段的所有采样点的功率平均值P5；
[0026] 3.5～4.0us时间段的所有采样点的功率平均值P6；
[0027] 4.0～4.5us时间段的所有采样点的功率平均值P7；
[0028] 4.5～5.0us时间段的所有采样点的功率平均值P8；
[0029] 还计算：
[0030] 2.0～2.5us时间段的所有采样点的功率平均值P9；
[0031] 2.5～3.0us时间段的所有采样点的功率平均值P10；
[0032] (2)判断以下关系式是否均成立；
[0033] 1/2*P1＞P2；
[0034] 1/2*P3＞P4；
[0035] P5＜1/2*P6；
[0036] P7＜1/2*P8；
[0037] P3＞P9；
[0038] P10＜1/2*P6；
[0039] 1/2*P3＜P8；
[0040] P9＜P8；
[0041] S4，将所述新采样点记为C1，采样点C1的绝对采样时间为t3；
[0042] 则：输出与所述采样点C1对应的第一类型提示信号X1，由于存在延迟时间t1，则：所述第一类型提示信号X1位于所述采样点C1之后t1时间长度的位置，该位置采样点的绝对采样时间为t3+t1；
[0043] S5：
[0044] S5.1：在输出所述第一类型提示信号X1之后，按照所述采样频率f1，继续采样数字基带信号，并更新检测窗口，将采样点存入所述检测窗口的D1数据位，在采样点之前的n-1个采样点按接收时间由近及远顺序，依次存储于检测窗口的D2、D3…Dn数据位；
[0045] S5.2，判断S3中的条件1和条件2是否均满足，如果满足，则继续输出第一类型提示信号X1，然后，返回S5.1；只要初次判断出后续的某个新采样点不同时满足条件1和条件2时，即执行S6；
[0046] S6，将初次不同时满足条件1和条件2的新采样点记为采样点C2，其绝对采样时间为t4；
[0047] 则：输出与所述采样点C2对应的第二类型提示信号X2，由于存在延迟时间t1，则：所述第二类型提示信号X2位于所述采样点C2之后t1时间长度的位置，该位置采样点的绝对采样时间为t4+t1；
[0048] S7，查找到绝对时间为t4+t1的位置，该位置即为报头中第4前导脉冲结束时刻的有效定位。
[0049] 优选的，采样频率f1为25MHz；检测窗口的窗口长度n为125；移位寄存器的长度m为3；0.5us时间段提取的采样点数w为10个；采样频率f1下的延迟时间t1为40ns。
[0050] 优选的，还包括：
[0051] 报头中第4前导脉冲结束时刻即为报头第5us时间点，获得第5us时间点所对应的采样点，向前按采样时间由近而远顺序，依次再获取n-1个采样点，由此定位到0～5us部分的报头信息，进而定位到第1前导脉冲、第2前导脉冲、第3前导脉冲和第4前导脉冲。
[0052] 优选的，还包括：报文参考功率次大值和报文参考功率次小值的计算：
[0053] 对于所述0～5us部分的报头信息：
[0054] (1)按设定规则提取位于0～0.5us的采样点，计算提取到的采样点的
平均功率值，由此得到第1前导脉冲的平均功率值P100；
[0055] 按设定规则提取位于1.0～1.5us的采样点，计算提取到的采样点的平均功率值，由此得到第2前导脉冲的平均功率值P101；
[0056] 按设定规则提取位于3.5～4.0us的采样点，计算提取到的采样点的平均功率值，由此得到第3前导脉冲的平均功率值P102；
[0057] 按设定规则提取位于4.5～50us的采样点，计算提取到的采样点的平均功率值，由此得到第4前导脉冲的平均功率值P103；
[0058] (2)在P100、P101、P102和P103中，基于比较
算法，得到次大值功率和次小值功率，然后，比较次大值功率和次小值功率的大小关系，较大的功率值即作为报文参考功率次大值；较小的功率值即作为报文参考功率次小值。
[0059] 优选的，所述比较算法具体为：
[0060] (1)比较P100和P101，若P100>＝P101，则Pmax01＝P100，Pmin01＝P101；
[0061] (2)比较P102和P103，若P102>＝P103，则Pmax23＝P102，Pmin23＝P103；
[0062] (3)比较Pmax01和Pmax23，若Pmax01>＝Pmax23，则Pmax23为次大值功率；
[0063] (4)比较Pmin01和Pmin23，若Pmin01>＝Pmin23，则Pmin01为次小值功率。
[0064] 优选的，还包括：有效报头位置验证步骤，具体包括：
[0065] (1)将报文参考功率次大值记为P200，将报文参考功率次小值记为P300；依下式分别计算得到第一功率
阈值P400和第二功率阈值P500；
[0066] P400＝P200*(1+9/16)；
[0067] P500＝P300*(1-9/16)；
[0068] (2)判断P100、P101、P102和P103是否均属于区间[P500，P400]；如果是，则通过功率一致性验证，执行后续步骤(3)；否则，丢弃该报头；
[0070] 从定位到第4前导脉冲结束时刻开始，将该结束时刻记为5.0us，经过3.5us时间到达一
帧1090ES ADS-B信号的8.5us处；然后，在当前检测窗口内，存储从3.5us至8.5us时间段内的采样点；
[0071] 分别提取3.5-4.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P800；
[0072] 分别提取4.0-4.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P801；
[0073] 分别提取4.5-5.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P802；
[0074] 分别提取5.0-5.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P803；
[0075] 分别提取5.5-6.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P804；
[0076] 分别提取6.0-6.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P805；
[0077] 分别提取6.5-7.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P806；
[0078] 分别提取7.0-7.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P807；
[0079] 分别提取7.5-8.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P808；
[0080] 分别提取8.0-8.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P809；
[0081] 然后，判断以下四个条件是否均满足，如果均满足，则通过报头后3us能量验证，执行后续步骤(4)；否则，丢弃该报头；
[0082] 条件1：1/2*P802＞P808；
[0083] 条件2：1/2*P802＞P806；
[0084] 条件3：1/2*P802＞P805；
[0085] 条件4：1/2*P802＞P803；
[0086] (4)DF字段脉冲功率一致性验证
[0087] 从定位到第4前导脉冲结束时刻开始，将该结束时刻记为5.0us，经过8.0us时间到达一帧1090ES ADS-B信号的13.0us处；然后，在当前检测窗口内，存储从8.0us至13.0us时间段内的采样点；
[0088] 分别提取8.0-8.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P900；
[0089] 分别提取8.5-9.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P901；
[0090] 分别提取9.0-9.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P902；
[0091] 分别提取9.5-10.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P903；
[0092] 分别提取10.0-10.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P904；
[0093] 分别提取10.5-11.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P905；
[0094] 分别提取11.0-11.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P906；
[0095] 分别提取11.5-12.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P907；
[0096] 分别提取12.0-12.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P908；
[0097] 分别提取12.5-13.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P909；
[0098] 然后，判断以下五个条件是否均满足，如果均满足，则通过DF字段脉冲功率一致性验证，并最终确定所定位到的位置为报头中第4前导脉冲结束时刻位置；否则，丢弃该报头；
[0099] 条件1：判断P900和P901中的较大值是否属于区间[P500，P400]；
[0100] 条件2：判断P902和P903中的较大值是否属于区间[P500，P400]；
[0101] 条件3：判断P904和P905中的较大值是否属于区间[P500，P400]；
[0102] 条件4：判断P906和P907中的较大值是否属于区间[P500，P400]；
[0103] 条件5：判断P908和P909中的较大值是否属于区间[P500，P400]。
[0104] 优选的，还包括：
[0105] 对检测到的前后两个报头交织的情况进行判定，并对存在交织的两个报头进行取舍的步骤。
[0106] 优选的，设被检测1090ES ADS-B消息的一帧长度为Zus；
[0107] 对检测到的前后两个报头交织的情况进行判定，并对存在交织的两个报头进行取舍的步骤，具体为：
[0108] S100，当检测到已经通过验证的有效报头A后，判断在有效报头A的5.0us位置之后的Zus-5.0us内，是否又检测到可通过验证的有效报头B；如果未检测到，则判定出不存在与有效报头A发生交织的情况，结束流程；如果检测到，则执行S101；
[0109] S101，判断有效报头B的参考功率次小值是否大于2.5倍的有效报头A的参考功率次大值，如果是，则得出有效报头B为强信号，交织于弱信号的有效报头A，则舍弃有效报头A，保留有效报头B；否则，舍弃有效报头B，保留有效报头A。
[0110] 优选的，Z为64us或120us。
[0111] 本发明的有益效果如下：
[0112] 与传统检测方法相比，本发明具有更高的检测概率，有效减少因信噪比降低而引起的漏检率上升问题。
附图说明
[0113] 图1为现有技术提供的ADS-B消息的信号格式图；
[0114] 图2为本发明提供的有效报头确认过程中关系曲线对比图；
[0115] 其中，1代表输入的1090ES ADS-B数字基带信号；
[0116] 2代表25MHz采样时钟
下采样得到的
数字信号；
[0117] 3代表定位到的第4前导脉冲结束时刻的提示信号；
[0118] 4代表定位到第4前导脉冲结束时刻的标记信号；
[0119] 图3为图2中A区域的局部放大图；
[0121] 6代表25MHz的采样时钟信号；
[0122] 图4为本发明提供的1090ES ADS-B消息报头的检测方法的流程示意图。
具体实施方式
[0123] 以下结合附图对本发明进行详细说明：
[0124] 本发明提供一种1090ES ADS-B消息报头的检测方法，核心思想为：
[0125] 参考图1，为ADS-B消息的信号格式图，包括8us报头、56us或112us数据块。其中，8us报头包括0～5us时间段和5us～8us时间段，而DF字段位于8us～13us时间段。本发明主要通过检测0～5us时间段内脉冲能量是否动态匹配1090ES ADS-B的标准脉冲能量，以及通过5us～8us时间段和8us～13us时间段内的DF字段的能量验证，验证检测结果是否正确。
[0126] 本发明提供的1090ES ADS-B消息报头的检测方法，核心步骤为：有效报头的确认、报文参考功率次大值和报文参考功率次小值的计算、有效报头的位置验证、交织情况判断及取舍。
[0127] 以下分别详细介绍：
[0128] (一)有效报头的确认
[0129] 如图4所示，包括以下步骤：
[0130] S1，设置初始参数值；其中，所述初始参数值包括采样频率f1、检测窗口的窗口长度n、移位寄存器的长度m、0.5us时间段提取的采样点数w和采样频率f1下的延迟时间t1；
[0131] 其中，检测窗口的窗口长度n代表该检测窗口共有n个数据位，分别记为：D1、D2…Dn；并且，n＝5us*f1，即：检测窗口用于存储5us时间长度内的采样点；
[0132] 移位寄存器的长度m代表该移位寄存器共有m个数据位，分别记为：E1、E2…Em；
[0133] S2，按照所述采样频率f1，不断采样输入的1090ES ADS-B数字基带信号，并将采样点按采样时序存入所述检测窗口的对应数据位；其中，所述采样点指采样信号的功率值；
[0134] 所述将采样点按采样时序存入所述检测窗口的对应数据位，具体指：
[0135] 每当接收到新采样点时，新采样点存储于检测窗口的D1数据位，在新采样点之前的n-1个采样点按接收时间由近及远顺序，依次存储于检测窗口的D2、D3…Dn数据位；
[0136] S3，每当接收到新采样点，并将所述新采样点存入检测窗口的D1数据位后，以所述检测窗口的Dn数据位为时间基准0，所述检测窗口的D1数据位为5.0us，使所述检测窗口的各个数据位具有时间属性；然后，判断以下的条件1和条件2是否均满足，如果均满足，则执行S4；否则，返回S2，继续采样数字基带信号；
[0137] 条件1：
[0138] (1)分别从所述检测窗口的0～0.5us时间段、1.0～1.5us时间段、3.5～4.0us时间段和4.5～5.0us时间段提取w个采样点，共得到w*4个采样点，计算w*4个采样点的功率值的和，将功率和值按时序存入移位寄存器；具体存储方法为：每当得到新功率和值时，新功率和值存储于移位寄存器的E1数据位，在新功率和值之前的m-1个功率和值按计算时间由近及远顺序，依次存储于移位寄存器的E2、E3…Em数据位；
[0139] (2)判断所述移位寄存器中当前m个数据位所存储的功率值是否满足E1＞E2＞E3…＞Em；
[0140] 条件2：
[0141] (1)分别计算所述检测窗口以下时间段的功率平均值：
[0142] 0～0.5us时间段的所有采样点的功率平均值P1；
[0143] 0.5～1.0us时间段的所有采样点的功率平均值P2；
[0144] 1.0～1.5us时间段的所有采样点的功率平均值P3；
[0145] 1.5～2.0us时间段的所有采样点的功率平均值P4；
[0146] 3.0～3.5us时间段的所有采样点的功率平均值P5；
[0147] 3.5～4.0us时间段的所有采样点的功率平均值P6；
[0148] 4.0～4.5us时间段的所有采样点的功率平均值P7；
[0149] 4.5～5.0us时间段的所有采样点的功率平均值P8；
[0150] 还计算：
[0151] 2.0～2.5us时间段的所有采样点的功率平均值P9；
[0152] 2.5～3.0us时间段的所有采样点的功率平均值P10；
[0153] (2)判断以下关系式是否均成立；
[0154] 1/2*P1＞P2；
[0155] 1/2*P3＞P4；
[0156] P5＜1/2*P6；
[0157] P7＜1/2*P8；
[0158] P3＞P9；
[0159] P10＜1/2*P6；
[0160] 1/2*P3＜P8；
[0161] P9＜P8；
[0162] S4，将所述新采样点记为C1，采样点C1的绝对采样时间为t3；
[0163] 则：输出与所述采样点C1对应的第一类型提示信号X1，由于存在延迟时间t1，则：所述第一类型提示信号X1位于所述采样点C1之后t1时间长度的位置，该位置采样点的绝对采样时间为t3+t1；
[0164] S5，在输出所述第一类型提示信号X1之后，返回S2，继续采样数字基带信号，并判断新采样点是否同时满足条件1和条件2，如果满足，则持续输出第一类型提示信号X1，同时，继续采样数字基带信号，循环执行S2-S5；只要初次判断出后续的某个新采样点不同时满足条件1和条件2时，即执行S6；
[0165] S6，将初次不同时满足条件1和条件2的新采样点记为采样点C2，其绝对采样时间为t4；
[0166] 则：输出与所述采样点C2对应的第二类型提示信号X2，由于存在延迟时间t1，则：所述第二类型提示信号X2位于所述采样点C2之后t1时间长度的位置，该位置采样点的绝对采样时间为t4+t1；
[0167] S7，查找到绝对时间为t4+t1的位置，该位置即为报头中第4前导脉冲结束时刻的有效定位。
[0168] 报头中第4前导脉冲结束时刻即为报头第5us时间点，获得第5us时间点所对应的采样点，向前按采样时间由近而远顺序，依次再获取n-1个采样点，由此定位到0～5us部分的报头信息，进而定位到第1前导脉冲、第2前导脉冲、第3前导脉冲和第4前导脉冲。
[0170] 以下介绍上述有效报头确认的一个实施例：
[0171] S1：设置的初始参数值如下：
[0172] 采样频率f1为25MHz；
[0173] 检测窗口的窗口长度n为125；检测窗口可采用一个125位的移位寄存器，为避免与用于存储功率和值的移位寄存器混淆，本例中，仍然采用检测窗口这个词进行介绍；
[0174] 移位寄存器的长度m为3；
[0175] 0.5us时间段提取的采样点数w为10个；
[0176] 采样频率f1下的延迟时间t1为40ns。
[0177] 则：检测窗口共有125个数据位，分别记为D1、D2…D125；
[0178] 移位寄存器共有3个数据位，分别记为：E1、E2和E3；
[0179] S2，按照25MHz的采样频率，不断采样输入基准频率为100MHz的1090ES ADS-B数字基带信号，每当接收到新采样点时，新采样点存储于检测窗口的D1数据位，在新采样点之前的124个采样点按接收时间由近及远顺序，依次存储于检测窗口的D2、D3…D125数据位；
[0180] S3，每当接收到新采样点，并将新采样点存入检测窗口的D1数据位后，由于检测窗口所存储的125个数据即对应5us长度的采样数据，因此，判断以下的条件1和条件2是否均满足，如果均满足，则执行S4；否则，返回S2，继续采样数字基带信号；
[0181] 条件1：(1)分别从所述检测窗口的0～0.5us时间段、1.0～1.5us时间段、3.5～4.0us时间段和4.5～5.0us时间段提取10个采样点，共得到40个采样点，计算40个采样点的功率值的和，将功率和值按时序存入移位寄存器；具体存储方法为：每当得到新功率和值时，新功率和值存储于移位寄存器的E1数据位，在新功率和值之前的2个功率和值按计算时间由近及远顺序，依次存储于移位寄存器的E2和E3数据位；
[0182] (2)判断所述移位寄存器中当前3个数据位所存储的功率值是否满足E1＞E2＞E3；
[0183] 条件2：
[0184] (1)分别计算所述检测窗口以下时间段的功率平均值：
[0185] 0～0.5us时间段的所有采样点的功率平均值P1；
[0186] 0.5～1.0us时间段的所有采样点的功率平均值P2；
[0187] 1.0～1.5us时间段的所有采样点的功率平均值P3；
[0188] 1.5～2.0us时间段的所有采样点的功率平均值P4；
[0189] 3.0～3.5us时间段的所有采样点的功率平均值P5；
[0190] 3.5～4.0us时间段的所有采样点的功率平均值P6；
[0191] 4.0～4.5us时间段的所有采样点的功率平均值P7；
[0192] 4.5～5.0us时间段的所有采样点的功率平均值P8；
[0193] 还计算：
[0194] 2.0～2.5us时间段的所有采样点的功率平均值P9；
[0195] 2.5～3.0us时间段的所有采样点的功率平均值P10；
[0196] (2)判断以下关系式是否均成立；
[0197] 1/2*P1＞P2；
[0198] 1/2*P3＞P4；
[0199] P5＜1/2*P6；
[0200] P7＜1/2*P8；
[0201] P3＞P9；
[0202] P10＜1/2*P6；
[0203] 1/2*P3＜P8；
[0204] P9＜P8；
[0205] S4，将所述新采样点记为C1，采样点C1的绝对采样时间为t3；
[0206] 则：输出与所述采样点C1对应的第一类型提示信号X1，由于存在延迟时间t1，则：所述第一类型提示信号X1位于所述采样点C1之后t1时间长度的位置，该位置采样点的绝对采样时间为t3+t1；
[0207] S5：
[0208] S5.1：在输出所述第一类型提示信号X1之后，按照所述采样频率f1，继续采样数字基带信号，并更新检测窗口，将采样点存入所述检测窗口的D1数据位，在采样点之前的n-1个采样点按接收时间由近及远顺序，依次存储于检测窗口的D2、D3…Dn数据位；
[0209] S5.2，判断S3中的条件1和条件2是否均满足，如果满足，则继续输出第一类型提示信号X1，然后，返回S5.1；只要初次判断出后续的某个新采样点不同时满足条件1和条件2时，即执行S6；
[0210] S6，将初次不同时满足条件1和条件2的新采样点记为采样点C2，其绝对采样时间为t4；
[0211] 则：输出与所述采样点C2对应的第二类型提示信号X2，由于存在延迟时间t1，则：所述第二类型提示信号X2位于所述采样点C2之后t1时间长度的位置，该位置采样点的绝对采样时间为t4+t1；
[0212] S7，查找到绝对时间为t4+t1的位置，该位置即为报头中第4前导脉冲结束时刻的有效定位。
[0213] 参考图3和图4：
[0214] (1)假设当前为时钟周期T1，寄存器中E1、E2和E3存储的数据分别为：6574、5368和4223，由于为递增顺序，因此，满足条件1；此时，对当前检测窗口进行条件2判断时，条件2不满足；
[0215] (2)因此，当下一个时钟周期T2到达时，采样下一个采样点G1并存入检测窗口D1位置，此时，计算求得功率和值为7873，则寄存器中E1、E2和E3更新为：7873、6574和5368，由于为递增顺序，因此，满足条件1；此时，对当前检测窗口进行条件2判断时，条件2不满足；
[0216] (3)因此，当下一个时钟周期T3到达时，采样下一个采样点G2并存入检测窗口D1位置，此时，计算求得功率和值为9177，则寄存器中E1、E2和E3更新为：9177、7873和6574，由于为递增顺序，因此，满足条件1；此时，对当前检测窗口进行条件2判断时，条件2满足；
[0217] 则输出当前采样点G2对应的第一类型提示信号X1，例如，输出
高电平信号，由于通常会存在延迟一个时钟周期T的情况，因此，第一类型提示信号X1显示在位于采样点G2之后的G3采样点位置，G3采样点对应的绝对采样时间为T4＝T3+T；
[0218] (4)当下一个时钟周期T4到达时，采样下一个采样点G3并存入检测窗口D1位置，此时，计算求得功率和值为10430，则寄存器中E1、E2和E3更新为：10430、9177和7873，由于为递增顺序，因此，满足条件1；此时，对当前检测窗口进行条件2判断时，条件2满足；
[0219] T5和T6时钟周期也均满足条件1和条件2，因此，持续输出高电平信号；
[0220] (5)当时钟周期T7达到时，新接收到的采样点为G6,寄存器中E1、E2和E3更新为：11635、12013和11509，此时，功率和比前一时钟降低，已不满足条件1，则立刻输出第二类型提示信号X2，例如，输出低电平信号，由于通常会存在延迟一个时钟周期T的情况，因此，第二类型提示信号X2显示在位于采样点G6之后的G7采样点位置，G7采样点对应的绝对采样时间为T8＝T7+T。T8即为第4前导脉冲结束时刻，此时，即确定了第4前导脉冲结束时刻的位置。
[0221] (二)报文参考功率次大值和报文参考功率次小值的计算
[0222] 对于上述步骤定位到的0～5us部分的报头信息：
[0223] (1)按设定规则提取位于0～0.5us的采样点，计算提取到的采样点的平均功率值，由此得到第1前导脉冲的平均功率值P100；
[0224] 按设定规则提取位于1.0～1.5us的采样点，计算提取到的采样点的平均功率值，由此得到第2前导脉冲的平均功率值P101；
[0225] 按设定规则提取位于3.5～4.0us的采样点，计算提取到的采样点的平均功率值，由此得到第3前导脉冲的平均功率值P102；
[0226] 按设定规则提取位于4.5～50us的采样点，计算提取到的采样点的平均功率值，由此得到第4前导脉冲的平均功率值P103；
[0227] 上述设定规则为：在选取采样点计算各个前导脉冲功率值时，需选择每个前导脉冲中处于高电平时刻附近的采样点，并可根据实际需求，灵活设定每个前导脉冲选择的采样点数量。
[0228] (2)在P100、P101、P102和P103中，基于比较算法，得到次大值功率和次小值功率，然后，比较次大值功率和次小值功率的大小关系，较大的功率值即作为报文参考功率次大值；较小的功率值即作为报文参考功率次小值。
[0229] 下面介绍一种具体的比较算法：
[0230] (1)比较P100和P101，若P100>＝P101，则Pmax01＝P100，Pmin01＝P101；
[0231] (2)比较P102和P103，若P102>＝P103，则Pmax23＝P102，Pmin23＝P103；
[0232] (3)比较Pmax01和Pmax23，若Pmax01>＝Pmax23，则Pmax23为次大值功率；
[0233] (4)比较Pmin01和Pmin23，若Pmin01>＝Pmin23，则Pmin01为次小值功率。
[0234] 仍以前述有效报头确认的实施例为例：
[0235] (1)当定位到0～5us部分的报头信息后，在0～5us时段内，共有125个采样点，按采样时序由近而远顺序，依次记为：第[0]点、第[1]点…第[124]点。根据4个前导脉冲形状的特点：即：0.05us≤脉冲上升沿的时间≤0.1us；0.05us≤脉冲下降沿的时间≤0.2us。在选取采样点计算各个前导脉冲功率值时，需选择每个前导脉冲中处于高电平时刻附近的采样点，本例如，每个前导脉冲取8个采样点，分别对应的采样点序号为：
[0236] 对于第4前导脉冲，即“4.5-5.0us”处，选取的采样点序号为：[3]，[4]，[5]，[6]，[7]，[8]，[9]，[10]；
[0237] 对于第3前导脉冲，即“3.5-4.0us”处，选取的采样点序号为：[28]，[29]，[30]，[31]，[32]，[33]，[34]，[35]；
[0238] 对于第2前导脉冲，即：“1.0-1.5us”处，选取的采样点序号为：[90]，[91]，[92]，[93]，[94]，[95]，[96]，[97]；
[0239] 对于第1前导脉冲，即：“0-0.5us”处，选取的采样点序号为：[115]，[116]，[0240] [117]，[118]，[119]，[120]，[121]，[122]。
[0241] 然后，分别计算第1前导脉冲的平均功率值、第2前导脉冲的平均功率值、第3前导脉冲的平均功率值和第4前导脉冲的平均功率值；
[0242] 再在4个前导脉冲的平均功率值中，去除平均功率值最大和最小的前导脉冲，将剩余的2个平均功率值作为4个前导脉冲参考功率的次大值和次小值。
[0243] 计算出报头参考功率的次大值和次小值，用于为后续有效报头位置验证提供能量比较依据。
[0244] (三)有效报头的位置验证
[0245] (1)将报文参考功率次大值记为P200，将报文参考功率次小值记为P300；依下式分别计算得到第一功率阈值P400和第二功率阈值P500；
[0246] P400＝P200*(1+9/16)；
[0247] P500＝P300*(1-9/16)；
[0248] (2)判断P100、P101、P102和P103是否均属于区间[P500，P400]；如果是，则通过功率一致性验证，执行后续步骤(3)；否则，丢弃该报头；
[0249] 此处需要强调的是，本例中，对报头参考功率的次大值和报头参考功率的次小值按一定比例放大和缩小作为参考比较
门限，此处，放大和缩小的比例，为本
发明人经过多次试验，反复尝试而得，当采用这个放大和缩小的比例时，可以有效提高报头位置的验证准确率。
[0250] (3)后3us能量验证：
[0251] 从定位到第4前导脉冲结束时刻开始，将该结束时刻记为5.0us，经过3.5us时间到达一帧1090ES ADS-B信号的8.5us处；然后，在当前检测窗口内，存储从3.5us至8.5us时间段内的采样点；
[0252] 分别提取3.5-4.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P800；
[0253] 分别提取4.0-4.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P801；
[0254] 分别提取4.5-5.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P802；
[0255] 分别提取5.0-5.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P803；
[0256] 分别提取5.5-6.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P804；
[0257] 分别提取6.0-6.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P805；
[0258] 分别提取6.5-7.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P806；
[0259] 分别提取7.0-7.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P807；
[0260] 分别提取7.5-8.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P808；
[0261] 分别提取8.0-8.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P809；
[0262] 仍以前述有效报头确认的实施例为例，则：设定数量的采样点为8个，采样点选择原则仍然为：将对应时段中位于边界的采样点去除，尽量选择位于时段中间附近的采样点。即：
[0263] 对于3.5us至8.5us时间段，共5us时间长度，共有125个采样点，按采样时序由近而远顺序，依次记为：第[0]点、第[1]点…第[124]点。每1us内有两个码片，每个码片内分别取8个采样点：
[0264] “3.5-4.0us”时段内，选取的采样点序号为：[122]，[121]，[120]，[119]，[118]，[117]，[116]，[115]；
[0265] “4.0-4.5us”时段内，选取的采样点序号为：[109]，[108]，[107]，[106]，[105]，[104]，[103]，[102]；
[0266] “4.5-5.0us”时段内，选取的采样点序号为：[97]，[96]，[95]，[94]，[93]，[92]，[91]，[90]；
[0267] “5.0-5.5us”时段内，选取的采样点序号为：[84]，[83]，[82]，[81]，[80]，[79]，[78]，[77]；
[0268] “5.5-6.0us”时段内，选取的采样点序号为：[72]，[71]，[70]，[69]，[68]，[67]，[66]，[65]；
[0269] “6.0-6.5us”时段内，选取的采样点序号为：[59]，[58]，[57]，[56]，[55]，[54]，[53]，[52]；
[0270] “6.5-7.0us”时段内，选取的采样点序号为：[47]，[46]，[45]，[44]，[43]，[42]，[41]，[40]；
[0271] “7.0-7.5us”时段内，选取的采样点序号为：[34]，[33]，[32]，[31]，[30]，[29]，[28]，[27]；
[0272] “7.5-8.0us”时段内，选取的采样点序号为：[22]，[21]，[20]，[19]，[18]，[17]，[16]，[15]；
[0273] “8.0-8.5us”时段内，选取的采样点序号为：[9]，[8]，[7]，[6]，[5]，[4]，[3]，[2]。
[0274] 然后，判断以下四个条件是否均满足，如果均满足，则通过报头后3us能量验证，执行后续步骤(4)；否则，丢弃该报头；
[0275] 条件1：1/2*P802＞P808；
[0276] 条件2：1/2*P802＞P806；
[0277] 条件3：1/2*P802＞P805；
[0278] 条件4：1/2*P802＞P803。
[0279] (4)DF字段脉冲功率一致性验证
[0280] 从定位到第4前导脉冲结束时刻开始，将该结束时刻记为5.0us，经过8.0us时间到达一帧1090ES ADS-B信号的13.0us处；然后，在当前检测窗口内，存储从8.0us至13.0us时间段内的采样点；
[0281] 分别提取8.0-8.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P900；
[0282] 分别提取8.5-9.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P901；
[0283] 分别提取9.0-9.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P902；
[0284] 分别提取9.5-10.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P903；
[0285] 分别提取10.0-10.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P904；
[0286] 分别提取10.5-11.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P905；
[0287] 分别提取11.0-11.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P906；
[0288] 分别提取11.5-12.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P907；
[0289] 分别提取12.0-12.5us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P908；
[0290] 分别提取12.5-13.0us时间段内设定数量的采样点，并计算得到所提取的采样点的平均功率值P909；
[0291] 仍以前述有效报头确认的实施例为例，则：设定数量的采样点为8个，采样点选择原则仍然为：将对应时段中位于边界的采样点去除，尽量选择位于时段中间附近的采样点。即：
[0292] 对于8.0us至13.0us时间段，共5us时间长度，共有125个采样点，按采样时序由近而远顺序，依次记为：第[0]点、第[1]点…第[124]点。每1us内有两个码片，每个码片内分别取8个采样点：
[0293] “8.0-8.5us”时段内，选取的采样点序号为：[122]，[121]，[120]，[119]，[118]，[117]，[116]，[115]；
[0294] “8.5-9.0us”时段内，选取的采样点序号为：[109]，[108]，[107]，[106]，[105]，[104]，[103]，[102]；
[0295] “9.0-9.5us”时段内，选取的采样点序号为：[97]，[96]，[95]，[94]，[93]，[92]，[91]，[90]；
[0296] “9.5-10.0us”时段内，选取的采样点序号为：[84]，[83]，[82]，[81]，[80]，[79]，[78]，[77]；
[0297] “10.0-10.5us”时段内，选取的采样点序号为：[72]，[71]，[70]，[69]，[68]，[67]，[66]，[65]；
[0298] “10.5-11.0us”时段内，选取的采样点序号为：[59]，[58]，[57]，[56]，[55]，[54]，[53]，[52]；
[0299] “11.0-11.5us”时段内，选取的采样点序号为：[47]，[46]，[45]，[44]，[43]，[42]，[41]，[40]；
[0300] “11.5-12.0us”时段内，选取的采样点序号为：[34]，[33]，[32]，[31]，[30]，[29]，[28]，[27]；
[0301] “12.0-12.5us”时段内，选取的采样点序号为：[22]，[21]，[20]，[19]，[18]，[17]，[16]，[15]；
[0302] “12.5-13.0us”时段内，选取的采样点序号为：[9]，[8]，[7]，[6]，[5]，[4]，[3]，[2]。
[0303] 然后，判断以下五个条件是否均满足，如果均满足，则通过DF字段脉冲功率一致性验证，并最终确定所定位到的位置为报头中第4前导脉冲结束时刻位置；否则，丢弃该报头；
[0304] 条件1：判断P900和P901中的较大值是否属于区间[P500，P400]；
[0305] 条件2：判断P902和P903中的较大值是否属于区间[P500，P400]；
[0306] 条件3：判断P904和P905中的较大值是否属于区间[P500，P400]；
[0307] 条件4：判断P906和P907中的较大值是否属于区间[P500，P400]；
[0308] 条件5：判断P908和P909中的较大值是否属于区间[P500，P400]。
[0309] (四)交织情况判断及取舍
[0310] 设被检测1090ES ADS-B消息的一帧长度为Zus，现有技术中，主要存在两种类型的消息，一种为64us长度的消息，即：报头长度为8us，数据块长度为56us；另一种为120us长度的消息，即：报头长度为8us，数据块长度为112us。
[0311] 对检测到的前后两个报头交织的情况进行判定，并对存在交织的两个报头进行取舍的步骤，具体为：
[0312] S100，当检测到已经通过验证的有效报头A后，判断在有效报头A的5.0us位置之后的59us或115us内，是否又检测到可通过验证的有效报头B；如果未检测到，则判定出不存在与有效报头A发生交织的情况，结束流程；如果检测到，则执行S101；
[0313] S101，判断有效报头B的参考功率次小值是否大于2.5倍的有效报头A的参考功率次大值，如果是，则得出有效报头B为强信号，交织于弱信号的有效报头A，则舍弃有效报头A，保留有效报头B；否则，舍弃有效报头B，保留有效报头A。
[0314] 比较例：
[0315] 传统检测方法为：依据3个重要标志：有效脉冲位置标志VPP、每个比特位信号的上升沿位置标志LEP、每个比特位信号的下降沿位置标志FEP进行检测。
[0316] 将传统检测方式和本发明提供的检测方法，在不同信噪比下进行对比检测试验，试验结果表明，在低信噪比下，本发明检测方法的漏检率明显低于传统检测方法。
[0317] 本发明提供的1090ES ADS-B消息前导脉冲检测方法，具有以下优点：
[0318] (1)实质为一种能量动态匹配检测方法，充分利用了1090ES ADS-B消息前导部分前5us内有脉冲能量和后3us内无脉冲能量的特点，定位报头位置，并通过消息数据块部分中DF字段脉冲功率一致性验证，从而确保1090ES ADS-B消息报头检测的严谨性，由于为一种能量动态匹配检测方法，不需要进行传统技术中的上升沿或下降沿匹配，因此，具有更高的检测概率，有效减少因信噪比降低而引起的漏检率上升问题。
[0319] (2)本发明提供的检测方法，既适用于不存在交织时的报头检测，也适用于存在交织时的报头检测，适用范围广。
[0320] (3)本发明检测交织的时间范围大，是从检测到前一帧消息的报头后就开始交织点检测，直到前一帧信号所有数据位结束，而非传统技术中的0～13us范围内检测交织。
[0321] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
