專利名稱：在對“s”模式回復的處理中降低多路徑傳播效應的方法
在對"s"模式回復的處理中降低多路徑傳播效應的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種當通過二級監(jiān)視雷達(通常稱為SSR)對來自例 如航行器等目標的"S"模式回復進行處理時，降低多路徑傳播 (propagation)效應的方法。
在一些雷達信號回波接收情況中，由于不同方向上強的多路徑， 可能導致該接收被寄生信號干擾。在這些情況下，目前已知的S模式 信號處理操作不能準確地處理S模式回復。這會導致不能接受的航行 器檢測遺漏。
這里回顧一下，S模式原理是通過在波瓣(lobe)內的單個詢問 (interrogation)中，按順序利用單脈沖信息，實質(virtual)肯定(計 算CRC，即循環(huán)冗余碼)地"定位"和"解碼"機載異頻雷達收發(fā)機 (transponder)所傳輸的消息，來選擇性地詢問航行器。為達此目的已 經開發(fā)了算法，因此將所有的重點都集中在了對回復的處理上。 S模式標準(ICAO標準，附錄IO)的特征是 -主要目標是在單個詢問中對航行器執(zhí)行檢測和定位(三維(3D): 方位，距離，高度)。因此，歐洲航行安全組織(EUROCONTROL)， 如法國的STNA，已經定義了一種度量標準除了檢測概率，還 有每個雷達天線旋轉和每個航行器的詢問次數。因此可以看出， 除了傳統(tǒng)的雷達性能之外，其所獲得的方式非常重要(效率指 標)。
-S模式回復(見

圖1中的簡單示例)在結構上，比SSR回復(21(is) 要長得多(64ps或12(^s)且密集得多，并且因此對多路徑更敏 感兩個S模式脈沖之間的間隔為500ns或lps,而SSR回復 的數量級是l叫2.45叫3.45 )is...。因此，對于回復的多路徑對 同一回復的脈沖進行干擾的概率來說，S模式要比SSR模式高得 多。-地面和機載系統(tǒng)之間的數據交換必須是可靠的根據
EUROCONTROL標準，S模式站點規(guī)范要求錯誤率為10—7。為此， 該標準已經提供了糾錯碼(24位(bit) CRC)，使得能夠檢測消 息是否被干擾。所述碼被設計為是對傳統(tǒng)的二級回復(持續(xù)時間 21)as，分布在21 ps上，每個回復中不超過14個450ns脈沖被 干擾，或者平均有8個脈沖被干擾)之間的混淆(garbling)的 回復。
-實際上，為了滿足交換數據的安全需要，對在S模式消息中間隔 小于24 ^的最多10位進行糾正。因此，SSR回復具有比平均值 更多的脈沖個數(碼除了具有可能的12個脈沖外還有多于6個 脈沖)，可以干擾多于10位的S模式消息，因此使S模式回復不 可糾正(見圖2)。 -信號處理即對S模式回復進行解碼，也對可能錯誤(質量差)的 消息的位(1位持續(xù)lps)進行標記。根據S模式標準的原理， 只有這些被標記的位可通過糾錯碼進行糾錯。 該原理實現于特定的傳播環(huán)境中，面對由于詢問的選擇性造成的 (從詢問產生的寄生信號)對詢問的"混淆"，該原理是完全可操作的。 在強的多路徑存在時，這通過定義保留為"粘"到回復上，該原理不再 成立彼此獨立地分析和拋棄每個回復。
實際上，利用已知的方法，對于每個多路徑，接收到的S模式回 復會系統(tǒng)地自我干擾，通過 -"線上"反射(在天線軸上) -和/或"橫向"(稍偏離天線的軸)。 用對每個波瓣的回復的處理來優(yōu)化對S模式信號的處理，因此消 息的解碼和糾正都是在單個回復上執(zhí)行的。當失敗時，自動發(fā)送新的 詢問，并且信號處理模塊(以下簡稱為TS)再次使用新的回復。在存 在多路徑時，會重復失敗。只要目標在雷達的接收波瓣中，且回復不 能被解碼，就會產生新的詢問。因此，當多路徑很強時，對被干擾的 目標的選擇性詢問的數量可能最終等于在非選擇性模式中由二級處理 所產生的詢問的數量。然而，由于在每個回復上進行解碼決定，因此 在整個波瓣上全局失敗。
6現有技術的設備主要關注于信號處理(TS)，以最好地執(zhí)行解碼 和質量分配功能，從而在S模式標準中，通過所采用的編碼和所要求 的糾錯率來加強錯誤檢測方法和糾錯效率。
對于每個回復，TS利用在連接到雷達天線上的接收器的輸出端可 以得到的信息，也就是說
-和(SUM)以及差(DIFFERENCE)路徑(pathway)上的功率 檢測，
-表示波瓣中目標的移位(misalignment)的相位信息(該信息以 下稱為"單脈沖") 以下參考圖3到圖5，描述S模式回復的干擾的三種典型情況
-由SSR產物造成，
-由同步S模式回復造成，
-由S模式回復的多路徑造成。 上文描述的糾正原理不能經受住在不同雷達位置上發(fā)生的某些極 端情況，其中三種示例性的(非限制性的)情況可能是
-圖3中的情況發(fā)生在北歐在被多個異步二級回復(稱為"產物") 干擾的環(huán)境中，從一個S模式選擇性詢問到接下來的相關聯的回 復每一次都可能被SSR產物回復干擾，SSR產物回復具有比S 模式回復高得多的功率(在希望的目標位于很遠的距離470km， 以及目標產生的產物接近所關心的雷達，但向遠距離雷達回復的 情況)。所述產物為異步的，其在一個接一個的S模式回復的不 同位上引起錯誤。圖3顯示了在時間線的起點的四個無干擾的S 模式回復前導(preamble)脈沖。接下來出現的是數據位(圖中 用位1到位56表示)，其中的第一個被來自相對于所希望的脈 沖異步到達的全碼(full-code) SSR回復(圖中用陰影表示，且 幅度比所希望的位的幅度大)的寄生脈沖干擾。所述寄生脈沖很 可能回填符號間的間隔，也可能或多或少地與前向脈沖交疊。
-圖4描述了第二種情況。干擾是由同步寄生回復引起的，這些同 步寄生回復源自從不同的航行器對同一個雷達發(fā)出的詢問。在充 滿例如北歐空中走廊(air corridor)的目標的環(huán)境中的S模式回 復獲取階段("全體呼叫"(All Call))，期望的S模式回復相互同步地干擾。錯誤位率取決于S模式回復的相互交疊率。從循環(huán)到
循環(huán)，由于不同頻率的信號之間的碰撞(beat)，錯誤位可能不總 是相同。因此在圖4的情況中，當雷達開始從第一航行器接收S 模式回復時，源自第二航行器的回復從第一回復的第二數據位開 始到達。所述四個同步脈沖為，第一個位于第一回復的第二和第 三個脈沖之間，而其余三個以不同方式與第一回復的位3到位7 交疊，這是因為同步脈沖各自的距離與數據脈沖的不同。然后， 第二回復的數據脈沖與第一回復的數據脈沖交疊。 -圖5是關于同一個回復的多路徑傳播的情況。在存在強的多路徑 時，當TS糟糕地對位進行了解碼，所述位可分布在回復中的任 意位置，因為通常多路徑天生可干擾消息的所有位。實際上，由 于多路徑是重復的相同回復，且在時間上可偏移大約3 )is的持續(xù) 時間，糟糕地解碼后的位取決于消息本身以及接收器中信號(直 接回復和來自多路徑的回復)的碰撞，使得接收器輸出端的脈沖 失真。因此，利用接收到的功率的TS可能錯誤地定位脈沖、錯 誤地為后者分配功率并因此錯誤地對回復進行解碼?，F在，錯誤 檢測碼原理不能用于對間隔超過24ps的錯誤進行糾錯。從一個S 模式回復到下一個S模式回復，錯誤位是不同的，因為前向波和 反射波之間的碰撞(beating)導致的脈沖的失真取決于步調差異 (tread difference),該步調差異從一個循環(huán)到另一個循環(huán)顯著變 化(10ms)。
在S模式雷達的新的應用市場中，基于少量S模式詢問來檢測目 標的需求增加了，這種需求甚至超過并且高于對好的效率指標的需求， 因為
-監(jiān)視雷達的天線的旋轉速度增加了通常對于470km的范圍在4 秒鐘內進行一次旋轉。因此，在目標上的照射時間降低了，并且 因此，失敗情況下再重新詢問的概率更加有限。
-S模式數據處理需要在目標上有照射時間，因此減少了在先前的 嘗試中失敗的情況下進行重新詢問的循環(huán)的可能的數量。軍用雷 達在特定的軍用模式(1和2)下需要額外的詢問，因此進一步 降低了S模式的循環(huán)數量。從1990年開始申請人對來自二級雷達的回復的處理經歷了兩個主 要發(fā)展階段，如圖6的框圖所示(分別在頂部和中間)，其為創(chuàng)造性的 解決方案(在圖的底部用圖表示出)。實現了所述三種不同的提取技術 的二級雷達都具有三個主要級，對應于光點(blip)提取處理的三個主
要步驟，并在圖中以相同的欄表示無線頻率處理級l，信號處理級2
(以下稱為SP)以及數據處理級3 (以下稱為DP)。級1對于三種實 現都是相同的。級1實質上包括雷達天線4、接收器5和詢問器6。對 于級2，用圖表表示了多個連續(xù)的質量檢測和確定處理操作，其位于三 種方法的每一個的接收器的輸出端，依次向下排列，對應于連續(xù)的詢 問。
兩個已知的技術是
1."回復處理和相關器R.P.C."。這是一種1992年到1999年之
間開發(fā)的二級提取器，關于它己經申請了多項專利，該技術只涉及創(chuàng) 新的SSR (二級監(jiān)視雷達)處理，其特征在于強大的識別能力，該能
力基于對i:信道上接收到的信號的形態(tài)的分析。二級處理原理是基于，
以對波瓣中每個目標12個回復(A模式為6個，C模式為6個)的頻 率，對波瓣中呈現的所有目標的系統(tǒng)詢問。對其主要功能的管理如下 文所述(見圖6):
o時空管理(GST):由元素7(電波的步調(pacing))和8(GST) 管理，由于次序中系統(tǒng)地包含交錯的A模式和C模式詢問， 因此管理非常簡單。 o信號處理(TS):
■基于對2信道上接收到的信號的形態(tài)的分析，來對
SSR回復進行檢測和解碼， ■基于對Z和A/S信息的分析來確定構造的質量。 o數據處理-TD-(9)基于以下進行光點的提取
■用于檢測光點的每個模式或所有模式的檢測的數量， ■模式A/模式C碼的產生，該產生是通過對與它們的 質量相關聯的每個模式中獲得的碼進行分析，并基于 對利用旗標(flag)的碼的每個脈沖的估計量(旗標 給出回復混淆的風險，即其可潛在地可被正確解碼)。
9圖中的框給出了上文所述各個主要模塊的復雜程度 時空管理(GST):低復雜度， 信號處理(TS):平均復雜度， 數據處理(TD):平均復雜度。
2."詢問器和回復處理""I.R.P."。這是于1999年到2005年之間開 發(fā)的二級提取器。已經針對創(chuàng)造性的S模式信號處理申請了多項專利， 該處理基于由對S和A上接收到的信號的形態(tài)的分析而定義的脈沖柱狀 圖來獲得強大的識別能力，而針對S模式選擇性詢問的次序中的創(chuàng)造 性的S模式數據處理已經申請了另外的專利。S模式處理的原理是基于 以波瓣中每個目標兩個回復的頻率對波瓣中的每個目標進行選擇性詢 問
o時空管理(GST):由元素10 (S模式中的波束步調)和元 素ll (S模式中的GST)來管理該管理是非常復雜的， 因為次序由操作者選擇的主要次序和監(jiān)聽窗的布置共同決 定，其中對于主要次序，所有的選擇性詢問都要實時地落 在主要次序中，而監(jiān)聽窗的布置與期望從選定的目標(每 個波瓣50個目標)得到的回復相關聯， o信號處理(TS):非常復雜
其基于對在S和A信道上接收到的信號的形態(tài)的分
析以及脈沖柱狀圖來檢測S模式脈沖， 其基于S， A和A/S脈沖的柱狀圖來確定每個脈沖的 構造質量，
其基于檢測后的脈沖對回復進行檢測，
其基于檢測后的脈沖和消息的每個位的相關聯的
質量，對回復消息進行解碼， 對于每個脈沖，其獨立地執(zhí)行(在12中)消息錯 誤綜合指標的計算，并且，如果必要，其基于與每 個脈沖相關聯的質量對消息進行糾正。 o數據處理(TD)簡單地(在13中)處理對已經由SP隔離 的目標的回復的關聯，并對目標的一般特征進行計算(功 率、方位、距離)。圖中的框給出了上文所述的各個主要模塊的復雜程度 時空管理(GST):高復雜度， 信號處理(TS):高復雜度， 數據處理(TD):低復雜度。
目前，SP根據三個傳統(tǒng)變量(和，差和"單脈沖")，以及與針對
三個所述變量的值相一致的樣本的最大數量，為每個檢測到的回復確 定參考值，這些樣本以下稱為"一致樣本"。這也表明了回復的總體質 量 一致樣本的最大數量變得越高，總體質量變得越清晰(無干擾)。 每個位的解碼以及質量(對其值的不確定性)的確定與該位的時 段中一個或多個脈沖的位置有關，并且與一個或多個脈沖的三個所述 變量有關的值與針對所述三個變量的回復的值有關。
圖7所示的框圖示例性地為消息的幾個位的細節(jié)圖。圖中顯示了
當消息被多個多路徑干擾時，解碼某些位的難度
-第一行是在接收器的輸入端接收到的信號的簡化表示 ■希望的回復信號
■偏移500ns的較弱的多路徑
■偏移800ns的第二個較弱的多路徑 -第二行顯示了，針對和路徑或差路徑，在接收器的輸出端 的信號，接收器利用TS來定義脈沖的存在及其值。虛線 描述了在屬于回復的位置中的所有脈沖上計算出的該回 復的功率。
-圖的底部給出了涉及脈沖的值的確定的TS的可能結果。
本發(fā)明的主題是處理來自被雷達詢問的航行器的"S"模式回復的 方法，該方法能夠顯著地降低多路徑傳播效應，且這種方法能夠考慮 每一個回復，無論是什么樣的寄生多路徑，并能保持檢測的契約 (contractual)概率(Pd)，即便是在很差的傳播條件下。
根據本發(fā)明的處理方法是處理來自被監(jiān)視雷達詢問的目標的回復 的方法，該監(jiān)視雷達以S模式進行詢問，該方法獨立地用于雷達的接 收波瓣中出現的每個目標，由此對雷達SSR的接收波瓣中出現的不同目標至少詢問一次，在每次詢問之后收集該波瓣針對每個目標接收到 的所有回復信號，在信號處理模塊中執(zhí)行回復檢測處理操作，并且檢 測和糾正錯誤，以及提取相應的光點，其特征在于，在信號處理操作 解碼失敗的情況下，由數據處理模塊執(zhí)行所述信號質量檢測和確定處 理操作，該數據處理模塊利用所存儲的針對同一個目標的每個詢問的 一組回復來形成合成消息(S模式消息的每一位的值和質量)，為每個 消息的每個位確定該位的值和質量，并利用該合成消息執(zhí)行錯誤檢測 和糾正。
根據本發(fā)明的特征，對于每個S模式回復，艮口 -沒有解碼的(TS沒有成功地進行糾正)，
-不可解碼的(錯誤消息中有過多的質量差的位需要進行糾正)，
信號處理模塊(TS)傳輸 -對雷達接受器的三個輸出變量(和、差和單脈沖中)的回復的值，
以及與這三個變量的所述值相一致的樣本的最大數量， -所述三個變量的值和相關聯的樣本數量，所述值和數量針對每個 潛在地位于回復消息的每個位中的每個脈沖，因此給出脈沖值質 量指標， -指示回復檢測情況的信息。 根據本發(fā)明的另一特征， 一旦信號處理模塊確定至少兩個接收到 的回復未被解碼或不可解碼，數據處理模塊通過執(zhí)行下列步驟來重新 構造回復
-基于對來自所有接收到的回復的位的潛在的脈沖的信息分析，來 為每S模式消息的每個位確定估計量，所述信息針對來自雷達接 收器的每個輸出變量回復中一致的樣本的數量，回復質量旗標， 每個脈沖的樣本的值和數量，
-通常根據估計量的值和每位出現的幾個脈沖來解碼消息的每個 位，得到具有估計量的最大值的脈沖的位置，并為每個位分配質
-利用對消息的新的解碼來檢測錯誤，以及
-如果必要，通過利用每個位的新質量來試圖糾正消息的位，如 TS所執(zhí)行的。因此本發(fā)明實時地利用接收到的所有回復，并因此通過利用回復 到回復的干擾的非穩(wěn)定性，通過采用和路徑和差路徑的每個中的最佳 脈沖，以及通過利用"單脈沖"信息來確定質量，使得能夠重新構造更 準確的回復，并確定消息的位的更好的質量。因此增加了直接獲得正 確的"重新構造"回復的概率，如果必要，由于更正確的位質量，能夠 增加基于CRC的最能糾正的概率。對不可彼此獨立地糾正的接收到的 回復進行實時分析，以及對所接收到的一組回復在每個脈沖級別上進 行實時分析，使得能夠在糾正結束之后，立即停止詢問給定目標，并
因此顯著地減少(因子為2到3) S模式選擇性詢問的數量，因此能夠
處理更多波瓣中的其他目標。
根據本發(fā)明的另一特征，對于在比每轉約4s高的旋轉速度下工作 的雷達，消除了全體呼叫(ALL Call, AC)和點名呼叫(Roll Call, RC)時段，以根據雷達波瓣中出現的目標的自然特征來最好地分配雷 達時間。然后有利地，通過考慮波瓣中出現的SSR光點來布置S模式 詢問。
通過非限制性的示例和附圖進行描述，閱讀對實施例的具體描
述，可以更好地理解本發(fā)明，其中
-圖l，如上文所述，是示出示例性s模式回復的時間圖表，
-圖2，如上文所述，是示出S模式回復的干擾的示例的時間圖表， -圖3到5，如上文所述，是示出S模式回復的不同干擾的三個特
征示例的時間圖表， -圖6是i三部分的框圖，前兩個已經在前文描述過了，位于圖的
頂部和中部，涉及現有技術的方法，而第三個在圖的底部，圖解
表示了本發(fā)明方法的主要步驟。 -圖7是S模式回復的部分的時間圖表，該部分示出了現有技術的
糾正方法遇到的問題，以及 -圖8是實現本發(fā)明的裝置的框圖，對應于圖6的"S模式波束提取
器"模塊部分。圖6的底部涉及本發(fā)明的方法，在信號處理級2示出了多個連續(xù) 的質量檢測和確定處理序列(后者的數量與連續(xù)的檢測失敗相關聯)。
執(zhí)行處理操作來檢測S和A信道上的回復，并根據i:， A和A/2柱狀圖的 值，執(zhí)行處理操作來確定i:和A信道、A/S信息("單脈沖")的回復的質 量。所述這些處理操作的結果被發(fā)送到錯誤檢測和錯誤糾正電路15， 并在失敗的情況下，同時發(fā)送給S模式提取器14。詢問的次序由步調 裝置16和S模式GST裝置17控制。
以下參考圖8，描述當因干擾而不能對多個回復進行解碼時，根據 本發(fā)明的處理操作。信號處理(TS)級2為每個所產生的選擇性的回 復(每個波瓣多達5到10個)發(fā)送下面的消息信息(18.1到18.N)(由 于提問，因此對回復串1到N是相同的，并且因此只要出現失敗，接 收到的回復總是相同的)
>消息中出現的位的個數(由56位或112位組成) 對于S通道， * 對于A通道， >這些相同位的質量
對于i:通道，
對于A通道，
對于A"單脈沖信息， >回復(19.1到19.N)的整體特征i:,A,A/i:柱狀圖結果、值、 與希望值相一致的樣本的最大數量，"混淆"(干擾)指標 等等。
-該信息存儲在移位寄存器中，該移位計算器可循環(huán)回送 (20.1到20.N)以重新讀取數據而不丟失數據。對于消息 的每個潛在的脈沖(即針對其理論位置加上或減去該位置 允許的公差)，利用所有接收到的回復的每一個變量(和、 差和單脈沖)的所有前述信息來確定估計量(21)。由此 對消息的每一位推斷出如下信息 -在具有由估計量確定的最大值的脈沖位置之后的位的值， -與每個位相關聯的質量，通常根據由估計量分配的值和每位出現 的脈沖的數量(22)。然后，程序按常規(guī)繼續(xù)，如在信號處理級所作的那樣，通過利用 由可從波瓣獲得的一組回復所產生的新的合成消息來檢測錯誤(23)。 如有必要，可通過利用每位的新的質量來糾正消息的位(這也與TS的
功能相同)。最后，獲得了三個所述變量的解碼后的消息(24)。
為了增加成功的概率，可以獨立地如下對消息進行解碼 -在兩個變量和和單脈沖上 -在兩個變量差和單脈沖上 -在全部三個變量和、差和單脈沖上
從而利用干擾的非穩(wěn)定性特征，例如，如果多通道在波瓣中在方 位上有偏移。
如果上述三個解碼和糾正都不成功，必須進行新的詢問。如果獲
得的回復再次不能由TS糾正，基于三個回復來完全重復上文所述的 TD處理，并持續(xù)直到成功。
由TD進行的新的解碼的成功，使得能夠降低所需要的選擇性詢問 的數量，從而能夠降低占空比受限的發(fā)射機的使用，這避免了當天線 波瓣照射大量航行器時由負載造成的飽和。這也使得能夠在后續(xù)的"點 名呼叫"時段安排更多的航行器，并在開啟雷達站時(目前P1^0.5)更 快地拾取S模式航行器(拾取回復的概率PR為例如PR-1)。
因此，由于消息解碼處理操作利用所有接收到的回復，其提供了 一種最好的利用干擾的非穩(wěn)定性的方法，這種非穩(wěn)定性導致對每個回 復分別進行的解碼失敗。
因此，本發(fā)明的方法顯著地增加了正確地對消息進行解碼的機會， 因為觀測到的混淆和多路徑從回復到回復是不穩(wěn)定的，因此不總是消 息的相同位被解碼失敗。因此，本發(fā)明的方法使得對新的回復消息進 行的解碼比對每個接收到的回復單獨的解碼具有^T^^7的更好的質 量，而不產生任何額外的詢問。
本發(fā)明的處理適用于現有方法不適用的高度干擾的電磁環(huán)境可 能因為除了回復失敗還有其他原因再次向同 一 目標提問。
根據本發(fā)明的特征，如果實時處理提供了足夠的功率，可在波瓣 中根據需要并在需要時應用，因此能夠在前述被橫向地利用的回復能 夠產生正確或可糾正的信息時，只進行必要數量的選擇性詢問。然后
15這使得能夠對大得多的數量的不同目標進行處理。此外，在不增加計 算功率的條件下，在波瓣末端，能夠非實時地利用接收到的回復，因 此如果來自波瓣的回復中的一個沒有被解碼時，具有對該消息進行解 碼的額外的機會。
該消息解碼處理操作利用所有接收到的回復，使得能夠最好地利 用干擾的非穩(wěn)定性，該干擾的非穩(wěn)定性導致對每個回復的解碼個別地 失敗，例如由SSR異步回復和從回復到回復的多路徑造成的"混淆"干 擾，回復到回復的多路徑由于航行器在距離上的位移而并不一致(步 調差別改變，因此前向波和反射波之間的碰撞產生不同的信號，不考 慮反射物的改變的概率)。
此外，S模式協(xié)議在IFF軍用雷達上的最初應用顯示由FAA、 EUROCONTROL或STANAG提出的傳統(tǒng)次序已經不適用了 ，其中軍 用雷達旋轉速度更快(1、 2或4秒/轉)，并需要保持對傳統(tǒng)的SIF模 式(模式1和模式2)以及來自能夠在高旋轉速度下(4sec/rev)進行"數 據連接"的民用雷達的需求的兼容性。實際上，對于高轉速雷達，基于 "全體呼叫"(AC)和"點名呼叫"(RC)時段的嚴格次序限制了波瓣中 SIF詢問的數量，以及分配給用于數據鏈接的選擇性的S模式傳輸的時 段。
由于IFF夭線不是電子掃描天線，目標的照射時間直接關聯于雷 達的旋轉速度。為不同協(xié)議嚴格分配的時段(針對SIF的AC和針對S 模式的RC)使雷達不能適應在波瓣中出現的SSR/SIF或S模式目標的 自然特征和質量。
根據本發(fā)明的有利的申請，提出不再嚴格地分配八0和&0:時段。--因此，通過混合兩種協(xié)議，可根據波瓣中出現的目標(SIF或S模式)， 并根據所需要的詢問的類型(SIF或S模式數據鏈接)來優(yōu)化雷達時間。 為了避免S模式詢問和SIF回復之間，或者S模式回復和SIF回復之 間的混淆，S模式詢問的分布考慮了SIF回復的預定位置，其采取的方 式與在RC時段中在S模式回復自身之間進行的分布的方式相似。
不過，在充滿航天器的區(qū)域中，S模式回復被一個或多個SSR回 復干擾(同步或異步)的概率相當高。實際上通常不可能在SSR同步 處理(詢問或回復)中插入S模式處理(詢問或回復)，因為SSR同步處理取決于航天器的距離和方位分布，可形成局部密集的回復區(qū)塊， 使得不可能插入，且實質上使S模式回復與同步SSR回復交疊。
在這種情況下，本發(fā)明提供了一種利用這些交疊情況的非穩(wěn)定性
的方法，并由此對S模式回復進行解碼，因此能夠消除AC和RC時段， 從而實現根據目標的自然特征來優(yōu)化雷達時間。
權利要求
1、一種處理來自被監(jiān)視雷達詢問的目標的回復的方法，該監(jiān)視雷達以S模式進行詢問，該方法獨立地用于雷達的接收波瓣中出現的每個目標，由此對雷達SSR的接收波瓣中出現的不同目標至少詢問一次，在每次詢問后收集該波瓣針對每個目標接收到的所有回復信號，在信號處理模塊(TS)中執(zhí)行回復檢測處理操作，并且檢測和糾正錯誤，以及提取相應的光點，其特征在于，在信號處理操作解碼失敗的情況下，由數據處理模塊(TD)執(zhí)行所述信號質量檢測和確定處理操作，該數據處理模塊利用存儲的針對同一個目標的每個詢問的一組回復來形成合成消息，為每個消息的每個位確定該位的值和質量，并利用該合成消息執(zhí)行錯誤檢測和糾正。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該合成消息包括S 模式消息的每個位的值和質量。
3、 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，對于在信號處 理操作沒有成功地執(zhí)行糾正嘗試后未被解碼，或對于因在嘗試糾正的 錯誤消息中有數量過多的質量差的位而不可解碼的每個S模式回復， 信號處理模塊(TS)傳輸-對雷達接收器的三個輸出變量(和、差和單脈沖)的回復的值， 以及與三個變量的所述值相一致的樣本的最大數量，-所述三個變量的值和相關聯的樣本的數量，所述值和數量針對每 個潛在地位于回復消息的每個位中的每個脈沖，因此給出脈沖值 質量指標，-指示回復檢測情況的信息。
4、 根據上述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于， 一旦信 號處理模塊確定至少兩個接收到的回復未被解碼或不可解碼，數據處 理模塊(TD)通過執(zhí)行下列步驟重新構造回復-基于對來自所有接收到的回復的位的潛在脈沖的信息進行分析， 來為S模式消息的每個位確定估計量，所述信息針對來自雷達 接收器的每個輸出變量回復中的一致樣本的數量、回復質量 旗標、每個脈沖的樣本的值和數量，通常根據估計量的值和每 個位出現的幾個脈沖來解碼消息的每個位，得到具有估計量的 最大值的脈沖的位置，并對每個位分配質量， -利用對消息的新的解碼來檢測錯誤。
5、 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，當可以 且有必要糾正消息時，數據處理模塊利用每個位的新的質量來試圖糾 正消息的位。
6、 根據權利要求3到5中任一項所述的方法，其特征在于，為增 加成功的概率，獨立地如下進行對消息的解碼-在兩個變量和和單脈沖上， -在兩個變量差和單脈沖上， -在所有三個變量和、差和單脈沖上以最好地利用干擾的特性(幅度、偏移、缺少時間穩(wěn)定性，等等)， 因為對S模式消息的三次嘗試中有一次成功即被認為是被正確地解碼。
7、 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，當可得 到足夠的實時計算功率時，通過利用每個波瓣中已經被實時接收到的 來減少選擇性詢問的數量。
8、 根據權利要求1到6中任一項所述的方法，其特征在于，在波瓣的末端，非實時地利用接收到的回復，以能夠在對來自該波瓣的回 復中的 一個未解碼時對該消息進行解碼。
9、 根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，對于在 比每轉約4s高的旋轉速度下工作的雷達，消除了全體呼叫(AC)和點名呼叫(RC)時段，以根據雷達波瓣中出現的目標的自然特征來最好 地分配雷達時間。
10、根據權利要求9所述的方法，其特征在于，通過考慮波瓣中 出現的一組SSR/SIF光點來布置S模式的詢問。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種處理來自被監(jiān)視雷達詢問的目標的回復的方法，監(jiān)視雷達對雷達的接收波瓣中出現的所有目標進行S模式詢問。本發(fā)明的方法包括以下步驟對雷達的接收波瓣中出現的不同目標至少詢問一次；在每次詢問之后收集該波瓣接收到的一組S模式回復信號；以及對每個目標執(zhí)行處理操作，包括檢測回復，以及之后的檢測錯誤，以及如果必要，糾正所述錯誤并提取相應的光點。所述方法的特征在于，上述處理操作包括信號質量檢測和確定，所述信號質量檢測和確定處理是通過以下來執(zhí)行的利用對每個目標的每次詢問的一組回復形成合成信息，確定消息的每個位的值和質量，并利用所述合成信息來檢測和糾正錯誤。利用來自同一目標的所有失敗回復的三個變量∑、Δ和單脈沖來形成合成消息。所述方法適用于現有方法不適用的高度干擾的電磁環(huán)境。同一目標可能因為除了回復失敗以外的原因被再次詢問。
文檔編號G01S13/00GK101595395SQ200780050815
公開日2009年12月2日 申請日期2007年12月5日 優(yōu)先權日2006年12月12日
發(fā)明者P·比約 申請人:泰勒斯公司