S模式应答信号多通道接收解码技术研究
3 双通道接收解码及融合纠错方案设计
3.1 双通道接收系统方案设计
双通道接收解码在系统结构上是在解码板之前增加一路接收通道,包括天线、功率放大器和微波前端。如图2所示。但双通道接收解码不仅仅是多增加一个接收天线那么简单,其主要工作是在解码板中如何对接入的两路基带信号进行时间提取、融合纠错及合并输出。本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/153579.htm
3.2 双通道下的TOA提取
在单通道下,对信号TOA的提取是明确的,但对于双通道,不能将TOA的提取固定在哪一个通道上,应该根据接收信号的强弱好坏来动态决定。信号到达两个通道的情况有以下几种:通道一较好检测,通道二未能检测;通道一未能检测,通道二较好检测;通道一、通道二都能检测,且检测良好;通道一、通道二都能检测,但都有误码(误码率不一致)。根据以上四种情况,理所当然的应选择能较好检测信号的通道进行信号TOA的提取。对检测信号的好坏,可以根据报头的相关度来判断。一般情况下,在报头成功检测后还有DF认证这一步,选出所关心的信息。对DF认证可不必单独判断,可以将关心的DF编码号加在报头中一并进行报头检测,同时使得用报头的相关度大小来判定信号检测的好坏更有说服力。在解码板中的实现流程如图3所示。
3.3 融合纠错方法
S模式长报文格式应答信号除去报头之外的持续时间是112μs,共有112位数据信息(14个字节)。每个字节包含8位数据,每位数据由两个曼切斯特码元构成,在8 MHz采样频率下,一个字节包含64个采样值。
解码板对两个通道的基带信号进行解码是以一个字节为单位进行的,各自分别解码,形成两路数据,同时将两路数据进行融合,形成第三路数据。对两路分别采得的64个采样值的解码步骤为:
(1)对通道一采得的64个采样值解码
将64个采样值每8位解码成一位数据。前4位为曼切斯特前一个chip,后4位为后一个chip,将前一个chip的值作为曼切斯特解码后的值(10表示1,01表示0)。
(2)对通道二采得的64个采样值解码
解码方法同(1)。
(3)将通道一和通道二的解码值融合为第三路数据
对通道一第一个数据位进行曼切斯特检验(前一个chip值和后一个chip值进行异或),对通道二做相同的检验。若两者都符合曼切斯特编码,则将报头相关度高的通道的这位数据赋予第三路数据;若两者之一符合曼切斯特编码,则将符合编码的通道的这位数据赋予第三路数据;若两者都不符合,将报头相关度高的通道的这位数据赋予第三路数据。以此方法对第二到第八个数据做处理,完成对一个字节的融合。
在采集完下一个64个值后进行同样的处理,直至完成112位数据的解码和融合。从上面的解码融合方法来看,当某个通道的信号局部受到干扰而另一个通道正常接收时,两个通道可以进行融合形成正确的第三路数据,达到纠错的效果。当然也有可能出现第一或第二路正确,融合的第三路数据却错误的现象。这是因为,虽然正确接收的通道在某一个数据位上不符合曼切斯特编码规律,但仍可正确解码(第二个chip受到干扰),同时另一个通道此位虽符合曼切斯特编码却是来自不同的应答信号,这时将符合曼切斯特的数据位去代替正确的解码值,就将出现融合错误。但这种融合错误将在最终对三路数据进行合并时被消除。
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