专利名称：一种用以译码1090es信号的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于国内对抗系统目标监视的译码装置，特别是一种用以 译码1090ES信号的装置，其能够接收空中目标的1090ES信号，从而进行译码实现该空中目 标飞行动态的无源侦察。
背景技术：
在对抗系统目标监视的应用中，诸如安装在空中飞机上的自动相关监视-广播 ADS-B中通常会采用1090ES信号来实现自动相关监视功能，具体是通过广播接收的方式自 动相关监视空中民航飞机的飞行动态，包括飞机的空中位置，飞行速度，航班代号等信息。 如果能够侦收1090ES信号(也就是接收并译码1090ES信号)，就可以轻易的得到空中飞机 的实时飞行动态，从而为对抗系统提供更多的目标信息，扩展侦察的领域，但是目前还不存 在针对空中1090ES信号进行译码的装置。
实用新型内容本实用新型的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种能够译码1090ES信 号，从而为对抗系统提供更多目标信息，扩展侦察领域的装置。本实用新型采用的技术方案是这样的一种用以译码1090ES信号的装置，包含接 收机和CPU，还包含按顺序依次连接的3个功能模块同步头检测及数据采样模块、PI校验 模块和定时器相关模块，其中所述接收机的输出端与所述同步头检测及数据采样模块的输 入端相连接，所述定时器相关模块的输出端与所述CPU的输入端相连接。该装置还包含缓 存处理模块，其中所述缓存处理模块的输入端与所述PI校验模块的输出端相连接，所述缓 存处理模块的输出端与所述定时器相关模块的输入端相连接。另外，该装置还包含接口电 路，其中所述接收机的输出端通过所述接口电路与所述定时器相关模块相连接，所述同步 头检测及数据采样模块通过所述接口电路与所述CPU的输入端相连接。综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是1、通过本实用新型的同步头检测及数据采样模块，可以实现将从接收机接收到的 AD采样后的数据信号存入2240bit移位寄存器中，并且对1090ES信号的同步头进行确认， 判断1090ES信号是否满足1090ES链路的信号格式；2、通过本实用新型的PI检验模块，可以校验1090ES信号是否有误；3、通过本实用新型的缓存处理模块，能够保证数据处理的容量，尽量不丢失接收 到的有效数据，能对定点时间内的多组数据信息进行缓存处理；4、通过本实用新型的定时器相关模块，保证了飞机位置新型在预定时限内的有效 性，接收到的1090ES信号间隔须在预定时限内才是与上组1090ES信号相关联的；以及5、通过上述的4个模块所能实现的功能，实现了对1090ES信号的译码。
图1是一种用以译码1090ES信号的装置的电路结构图；图2是根据本实用新型的实施例，同步头检测及数据采样模块工作时的流程图；图3是根据本实用新型的实施例，PI校验模块工作时的流程图；图4是根据本实用新型的实施例，缓存处理模块工作时的流程图；以及图5是根据本实用新型的实施例，定时器相关模块工作时的流程图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型中用以译码1090ES信号的装置是基于现场可编程器件FPGA (以下简 称FPGA)设计的，设计输入是从接收机传来的十路表征原始模拟信号幅度的数字信号和一 路AD采样的同步时钟，设计输出是给上层CPU的96bit包含1090ES信息的数字信号和下 文中所述的6bit的是否超时信息。接收机通过天线接收1090MHz的信号经处理后将十路 表征信号幅度的数字信号和一路AD采样的同步时钟传送给FPGA，FPGA处理完信号后向CPU 传送96bit的数字信号，CPU将96bit数据接收并处理后得到相关信息送给终端显示。下 面将以具体的实施例来说明本装置。图1是一种用以译码1090ES信号的装置的电路图。如图所示，该用以译码1090ES 信号的装置主要由接收机、CPU、接口电路以及同步头检测及数据采样模块、PI校验模块、缓 存处理模块和定时器相关模块4个功能模块组成。通过接口电路接收机的输出端与同步 头检测及数据采样模块的输入端相连接，同步头检测及数据采样模块的输出端与PI校验 模块的输入端相连接，PI校验模块的输出端与缓存处理模块的输入端相连接，缓存处理模 块的输出端与定时器相关模块的输入端相连接，定时器相关模块的输入端通过接口电路与 CPU的输入端相连接。根据本实用新型的实施例，采用接收范围是400km的天线和接收机，这种接收机 解调出的原始模拟视频信号幅度是0-9V，AD采样同步时钟是20MHz，AD采样输出是10路 表征幅度信息的数字信号，数字信号电平是3. 3V，并且采用的CPU是TI公司出品的高性能 DSP，显示终端是电脑。根据上述的组件来进一步描述用以译码1090ES信号的装置的工作 流程。图2-5分别是同步头检测及数据采样模块、PI校验模块、缓存处理模块和定时器 相关模块这4个功能模块工作时的流程图。图2是本实用新型中同步头检测及数据采样模块工作时的流程图。如图1所示， 同步头检测及数据采样模块通过接口电路与接收机直接通讯。接收机将解调后的原始模 拟视频信号经AD采样后的数字信号及AD采样的同步时钟送到该模块，该模块中设计了一 个2240bit (1090ES的有效信息位是112bit，每Ibit占时Ius,同步时钟是20MHz，则在同 步时钟下锁存下该112bit数据所需的寄存器空间是2240bit)的移位寄存器，寄存器的每 Ibit存放的是10路的接收机送来的AD采样值，在AD同步时钟的下降沿(接收机中AD采样是在AD同步时钟的上升沿，则在下降沿能读取到稳定的AD采样值)将AD采样值存入该 2240bit的移位寄存器。在移位寄存器的移入位置判断1090ES信号的同步头，1090ES信号 的同步头是由4个高脉冲组成，脉冲宽度是0. 5us，间隔分别是lus、3. 5us和4. 5us，在第1 个同步头脉冲前沿后8us处开始是数据信息。在移位寄存器中的同步头间隔所在的位置取 AD采样值，判断是否有0. 5us的脉冲，且各脉冲的幅度是否一致。判断是在每个脉冲位置采 样5个点，分别是脉冲中心位置，离中心位置lus，2. 5us的对称位置。当满足4个同步头脉 冲的位置及幅度关系时，我们认定这是一组有效的1090ES链路信息的同步头，并给出同步 头判断标志。依此同步头标志产生一 115. 5us长度的框架脉冲信号(正好将112bit的数据 位框下)，在此框架的下降沿锁存2240bit移位寄存器的值。则在此移位寄存器中的值即是 待检验的有效数据位。接下来判断锁存下来的2240bit的数据是否满足1090ES链路的信 号格式，我们是将这2240bit分成112格，每20bit —格，一格取两个位置(间隔IObit)判 断是否满足1090ES链路信号格式。当满足链路信号格式要求时，我们认定这是一组有效的 1090ES信号，并存下这112bit的数据，同时在判断完成后给出一数据判断标志，当不满足 链路信号格式要求时，则判为无效展信号，不给出标志。图3是本实用新型中PI检验模块工作时的流程图，该模块以同步头检测及数据采 样模块输出的数据判断标志及112bit数据作为输入。1090ES的格式号(只有部分的格式 号是1090ES的信息，如DF17格式)判断也在此进行，1090ES链路采取PI校验的防错方法， 在接收到同步头检测及数据采样模块送来的数据判断标志时，读取112bit数据。校验是用 112位数据的前88位数据去除ICAO规定的校验多项式G (X)，得到一 24位的余数(即校验 值)，再与112bit数据的后24bit比较看是否一致，一致则表示校验无误，并给出校验通过 标志，不一致则表示校验有误，有误码存在，不给出标志。图4是本实用新型中缓存处理模块工作时的流程图，该模块以PI校验模块输出的 校验通过标志及88bit (去除校验位的有效数据位)数据作为输入。该模块主要目的是保 证数据处理的容量，尽量不丢失接收到的有效数据，对定点时间(CPU处理的最长时间)内多 组数据信息进行缓存处理。PI校验通过后给出的标志脉冲到达缓存处理程序，若两次标志 的间隔时间大于定点时间，则不做处理直接就转入下一步定时器相关模块的处理，若间隔 时间小于定点时间，则后一个标志及该标志表征的88bit数据将被缓存延迟到间隔定点时 间后输出。缓存处理在信号比较密集的情况下能不丢失有效数据。图5是本实用新型中定时器相关模块运行时的流程图，该模块以缓存处理模块输 出的标志及88bit数据作为输入。由于1090ES信号第一次判断目标飞机的位置需要奇偶 两组该目标飞机的位置信息，在确定该目标飞机的位置后，在余后的判断中(一定时限内) 只需要接收到该目标飞机的一组位置信息即可判断该目标飞机的位置。若长时间(超过预 定时限)未接收到该目标飞机的位置信息，则该目标飞机的原有位置信息将被清除，需重新 接收到该目标飞机的奇偶两组位置信息来确定目标飞机的当前位置。定时器相关模块即是 判断接收到的目标信息是否在预定时限内的。当接收到一个目标飞机的数据时，这个目标 飞机的定时器将启动，当在超时前收到此目标飞机的数据时，定时器将归零重新开始计时， 当超时后收到此目标飞机的数据时给出超时标志，并将定时器归零重新计时。超时与否的 信息(Sbit)将随同1090ES信息一同传送给CPU做处理。本次实验是在四川绵阳进行，得到的实际观察效果是能观察到以接收设备所在位置为中心400km空域内的安装有1090ES广播设备的民航飞机，飞机飞行点迹连续持久。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种用以译码1090ES信号的装置，包含接收机和CPU，其特征在于，还包含按顺序依次连接的3个功能模块同步头检测及数据采样模块、PI校验模块和定时器相关模块，其中所述接收机的输出端与所述同步头检测及数据采样模块的输入端相连接，所述定时器相关模块的输出端与所述CPU的输入端相连接。
2.如权利要求1所述的用以译码1090ES信号的装置，还包含缓存处理模块，其中所述 缓存处理模块的输入端与所述PI校验模块的输出端相连接，所述缓存处理模块的输出端 与所述定时器相关模块的输入端相连接。
3.如权利要求1所述的用以译码1090ES信号的装置，还包含接口电路，其中所述接收 机的输出端通过所述接口电路与所述定时器相关模块相连接，所述同步头检测及数据采样 模块通过所述接口电路与所述CPU的输入端相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种用以译码1090ES信号的装置，属于侦察技术领域。该用以译码1090ES信号的装置包含接收机和CPU，其特征在于，还包含4个按顺序连接的功能模块同步头检测及数据采样模块、PI校验模块、缓存处理模块和定时器相关模块，其中接收机的输出端通过接口电路与同步头检测及数据采样模块的输入端相连接，定时器相关模块的输出端通过接口电路与CPU的输入端相连接。通过本实用新型，实现了对1090ES信号的译码，从而为对抗系统提供了更多的目标信息，扩展了侦察的领域。
文档编号H04L1/00GK201733314SQ201020243498
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月1日 优先权日2010年7月1日
发明者王新虎, 苟玉玲, 邓兴 申请人:四川九洲电器集团有限责任公司