低信噪比1090ES报头的恒虚警检测方法

发布时间：2020-12-21 20:25

　　针对S模式1090 MHz扩展电文(1090ES)的报头检测在低信噪比下虚警概率高的问题,提出基于报头多脉冲匹配滤波的恒虚警率报头检测方法。由于检测门限是利用报头低电平期间的样本确定的,所以该方法对1090ES的数据块中的伪报头的误检具有一定的抑制能力。仿真结果表明,在低信噪比环境下,该文方法相对于传统1090ES报头检测方法具备较好的检测性能,且较好实现1090ES数据块中伪报头的抑制,减轻了后续设备的数据处理负荷。 

【文章来源】：信号处理. 2020年07期 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

1090ES基带信号波形

基于前面的陈述,1090ES报头恒虚警检测器方案如图2所示。经过包络检波后的1090ES基带信号 sa(t)经过采样后,形成离散信号s(n)并送入移动寄存器中。移动寄存器的长度由8 μs报头长度所对应的样本数所决定。对应于1090ES报头低电平处的寄存器输出到平均器中,实现数据的均值估计 μ ^ (n),由虚警概率Pfa和高电平时的样本数r1所确定的参数β1与均值估计 μ ^ (n)相乘得出此时的检测门限η。移动寄存器中对应于1090ES报头高电平处输出求和,形成数据sc1(n)。数据sc1(n)与检测门限η在比较器中比较,形成1090ES报头是否存在的判决。显然,判决1090ES报头存在与否的过程中,主要计算量来自于利用1090ES报头低电平和高电平对应寄存器输出获得数据均值估计 μ ^ (n)和数据sc1(n),分别为M-r1和r1次加法运算。若信号s(n)的样本总数L,则算法复杂度为O(ML)。3.3 数据块中伪报头的误检概率

Ρ fa =1-Φ( r 1 SΝR k 2 ) (31)如图3所示,本文方法在虚警概率为Pfa=10-4和Pfa=10-8条件下的检测概率曲线分别在信噪比0 dB和2 dB时接近1,与3 dB门限检测方法的检测性能相当。然而,3 dB门限检测方法对应的虚警概率可由式(31)计算出,分别为Pfa=4.6×10-4和Pfa=1.5×10-5,显著高于本文方法的虚警概率。因此,在相同的信噪比下,3 dB门限检测方法的虚警概率显著高于本文方法,即3 dB门限检测方法判别出1090ES报头的置信度偏低。因此,本文方法在相同虚警概率标准下具有最优的1090ES报头检测性能。

【参考文献】：
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本文编号：2930450