CN104734817B - 一种s模式报文纠错判断方法及其纠错方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种S模式报文纠错判断方法及其纠错方法。对S模式报文的24比特校验位与24比特的期望地址进行模2异或运算；将模2异或运算结果替换掉所述S模式报文的原比特数据的最后24比特，得到无S模式期望地址的数据DATA_no_Saddr；将DATA_no_Saddr作为被除数，0x1fff409作为除数，进行模2除法运算，获得余数YS；判断余数YS，如果余数YS等于0，则表明S模式报文没有错误数据，不必纠错；如果余数YS不等于0，则表明S模式报文出现错误。统计低置信度位个数、起始位置以及跨度信息；根据低置信度个数和跨度信息进行纠错。该方法能够突破24比特的低置信度位跨度限制实现强制纠错，纠错能力高，数据误码率低，系统抗干扰能力强。

Description

一种S模式报文纠错判断方法及其纠错方法

技术领域

本发明涉及一种S模式报文纠错判断方法及其纠错方法，特别是涉及一种适用于机载防撞系统的S模式报文纠错判断方法及其纠错方法。

背景技术

机载防撞系统，是防止空中飞机危险接近和避免空空相撞事故发生的必不可少的最有效的航空运输安全保障设备。它基于二次雷达原理，通过对附近装备并开启航管应答机的飞机发出仅C模式全呼询问和S模式点名询问，接收并处理C模式和S模式应答信号，生成目标航迹；根据目标机相对于载机的运动态势进行威胁探测和防撞解算，产生交通告警和决断告警，同时对具备RA协调能力的目标机发出RA协调报文，实现协同避撞功能。

机载防撞系统涉及到的S模式报文格式有：DF0、DF4、DF11、DF16以及DF17，其中DF0和DF16是专用于机载防撞系统空空监视的同步应答报文，DF4是地面站或者具备S模式跟踪监视能力的二次雷达系统询问而产生的异步应答报文，DF11和DF17是应答机发出的间隔一定时间并且略带随机抖动的断续振荡报文。根据报文长度不同，可以分为短格式和长格式：长格式为112比特，其中88比特为数据位，24比特为校验位；短格式为56比特，其中32比特为数据位，24比特为校验位。

S模式报文在传输过程中，受到发射端设备噪声、接收端设备噪声以及空中复杂电磁干扰带来的影响，不可避免地出现报文误码，因此，S模式应答报文纠错显得非常必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种报文纠错能力高，数据误码率低，系统抗干扰能力强的机载防撞系统S模式报文纠错判断方法及其纠错方法。

本发明采用的技术方案如下：一种S模式报文纠错判断方法，具体方法步骤为：

步骤101、对S模式报文的24比特校验位与24比特的期望地址进行模2异或运算；

步骤102、将模2异或运算结果替换掉所述S模式报文的原比特数据的最后24比特，得到无S模式期望地址的数据DATA_no_Saddr；

步骤103、将DATA_no_Saddr作为被除数，0x1fff409作为除数，进行模2除法运算，获得余数YS；

步骤104、判断余数YS，如果余数YS等于0，则表明S模式报文没有错误数据，不必纠错；如果余数YS不等于0，则表明S模式报文出现错误。

作为优选，所述方法步骤还包括：在实行步骤101之前，提取数据的前5比特作为S模式报文的DF号，判断DF号：如果DF号为DF11或者DF17，则期望地址expectedSaddr设置为0；如果DF号为DF0、DF4、DF16，则期望地址expectedSaddr设置为正在询问的S模式地址；如果DF号为其它值，则判断为不需要纠错。

一种基于上述S模式报文纠错判断方法的纠错方法，具体方法为：统计低置信度位个数、起始位置以及跨度信息；根据低置信度个数和跨度信息进行纠错。

作为优选，具体方法步骤为：

步骤201、获取S模式报文的置信度信息，根据置信度信息获取低置信度比特的个数、第一个低置信度比特的位置和最后一个低置信度比特的位置；同时计算出低置信度比特的跨度KD：KD=最后一个低置信度比特的位置-第一个低置信度比特的位置+1；

步骤202、判断低置信度的个数是否为0，是则结束纠错流程，否则进入下一步；

步骤203、判断跨度KD是否大于24，是则进入步骤a，否则进入步骤A；

步骤A、判断低置信度个数是否大于12，否则进入下一步，是则结束纠错流程；

步骤B、设置一个24比特的特征值，初始化特征值为余数；

步骤C、将报文和特征值同步地、逐比特地进行循环右移操作，直至最后1比特低置信度位置为止，在逐比特循环操作过程中，检测特征值的最低比特是否为1，若为1则将特征值与0x1fff409进行异或运算，并将运算结果赋给特征值本身；

步骤D、将步骤C中得到的报文的最后24比特与所述特征值进行异或运算，并将结果赋给报文本身；

步骤E、将报文逐比特地进行循环左移操作，直至最后1比特低置信度位置为止；

步骤a、判断低置信度个数是否大于5，否则进入下一步，是则结束纠错流程；

步骤b、存储低置信度位的位置信息；

步骤c、采用穷举法列出所有可能的低置信度比特位组合；

步骤d、根据组合对报文进行相应比特位的数据翻转，即1变0，0变1；

步骤e、逐一对翻转后的报文进行模2除运算，求余数，直至余数为0或者组合测试完毕为止。

作为优选，所述步骤还包括：纠错完成后，再进行模2除法运算，求余数；若余数为0则表明纠错成功，将报文最后24比特与期望地址进行异或运算，将运算结果替换掉报文最后24比特，得到纠错后的S模式报文。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够突破24比特的低置信度位跨度限制实现强制纠错，纠错能力高，数据误码率低，系统抗干扰能力强。

附图说明

图1为本发明其中一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示，纠错判断及纠错的具体方法步骤为：

第1步：提取出56比特(或者112比特)数据DATA和56比特(或者112比特)置信度CONF；

第2步：提取数据DATA的前5比特作为S模式报文的DF号，判断DF号：如果DF号为DF11或者DF17，则期望地址expectedSaddr设置为0；如果DF号为DF0、DF4、DF16，则期望地址expectedSaddr设置为正在询问的S模式地址；如果DF号为其它值，则立刻返回，结束纠错流程；

第3步：剥离S模式期望地址expectedSaddr，将数据DATA的最后24比特与第2步得到的期望地址expectedSaddr进行异或运算，并将运算结果替换掉原数据最后24比特,得到无S模式期望地址的数据DATA_no_Saddr；

第4步：将DATA_no_Saddr作为被除数，0x1fff409作为除数，进行模2除法运算，获得余数YS；

第5步：判断余数YS，如果余数YS等于0，则表明S模式报文没有错误数据，不必纠错，因此立刻返回，结束纠错流程；如果余数YS不等于0，则表明S模式报文出现错误，进入第6步；

第6步：根据置信度CONF，统计低置信度比特的个数Low_Num、第一个低置信度的位置start_Position和最后一个低置信度比特的位置end_Position，同时计算出低置信度比特的跨度KD，KD等于end_Position减去start_Position再加1；

第7步：如果Low_Num等于0，则立刻返回，结束纠错流程；如果跨度KD不大于24且Low_Num不大于12，则进入第7-1步；如果跨度KD不大于24且Low_Num大于12，则立刻返回，结束纠错流程；如果跨度KD大于24且Low_Num不大于5，则进入第7-2步，进行强制纠错处理；如果跨度KD大于24且Low_Num大于5，则立刻返回，结束纠错流程；

第7-1步：进入第7-1-1步；

第7-1-1步：对DATA_no_Saddr进行循环右移，同时判断YS的最低比特是否为1，如果为1，则将YS与0x1fff409进行异或操作，并将运算结果赋给YS，同时将YS右移一位并赋给本身；如果YS的最低比特为0，则将YS右移一位并赋给本身；循环操作直至最后一个低置信度比特的位置end_Position为止；

第7-1-2步：将上一步处理得到的DATA_no_Saddr最后24比特与YS进行异或操作，并且将运算结果附加到DATA_no_Saddr最后24比特；

第7-1-3步：将上一步处理得到的DATA_no_Saddr循环左移，循环操作直至最后一个低置信度比特的位置end_Position为止；

第7-1-4步：将上一步处理得到的DATA_no_Saddr作为被除数，0x1fff409作为除数，进行模2除法运算，获得余数YS；如果余数YS等于0，说明纠错成功，将期望地址expectedSaddr与DATA_no_Saddr的最后24比特进行异或操作，并且将运算结果附加到DATA_no_Saddr，得到纠错后的数据DATA_Correct，并且立刻返回，结束纠错流程; 如果余数YS不等于0，说明纠错不成功，则立刻返回，结束纠错流程；

第7-2步：进入第7-2-1步；

第7-2-1步：初始化一个数组，用于记录每一个低置信度比特的位置；

第7-2-2步：穷举法得到低置信度的组合，该组合共有2的Low_Num次方个；

第7-2-3步：逐一对第7-2-2步的每一种组合进行处理，将对应组合的数据位进行翻转，1变0，0变1；

第7-2-4步：将第7-2-3步得到的数据作为被除数，0x1fff409作为除数，进行模2除法运算，获得余数YS；如果余数YS等于0，说明纠错成功，将期望地址expectedSaddr与DATA_no_Saddr的最后24比特进行异或操作，并且将运算结果附加到DATA_no_Saddr，得到纠错后的数据DATA_Correct，并且立刻返回，结束纠错流程；如果余数YS不等于0，说明纠错不成功，则立刻返回，结束纠错流程。

Claims (5)

1.一种S模式报文纠错判断方法，具体方法步骤为：

步骤101、对S模式报文的24比特校验位与24比特的期望地址进行模2异或运算；

步骤102、将模2异或运算结果替换掉所述S模式报文的原比特数据的最后24比特，得到无S模式期望地址的数据DATA_no_Saddr；

步骤103、将DATA_no_Saddr作为被除数，0x1fff409作为除数，进行模2除法运算，获得余数YS；

步骤104、判断余数YS，如果余数YS等于0，则表明S模式报文没有错误数据，不必纠错；如果余数YS不等于0，则表明S模式报文出现错误。

2.根据权利要求1所述的S模式报文纠错判断方法，所述方法步骤还包括：在实行步骤101之前，提取数据的前5比特作为S模式报文的DF号，判断DF号：如果DF号为DF11或者DF17，则期望地址expectedSaddr设置为0；如果DF号为DF0、DF4、DF16，则期望地址expectedSaddr设置为正在询问的S模式地址；如果DF号为其它值，则判断为不需要纠错。

3.一种基于权利要求1所述的S模式报文纠错判断方法的纠错方法，具体方法为：统计低置信度位个数、起始位置以及跨度信息；根据低置信度个数和跨度信息进行纠错。

4.根据权利要求3所述的S模式报文纠错方法，具体方法步骤为：

步骤201、获取S模式报文的置信度信息，根据置信度信息获取低置信度比特的个数、第一个低置信度比特的位置和最后一个低置信度比特的位置；同时计算出低置信度比特的跨度KD：KD=最后一个低置信度比特的位置-第一个低置信度比特的位置+1；

步骤202、判断低置信度的个数是否为0，是则结束纠错流程，否则进入下一步；

步骤203、判断跨度KD是否大于24，是则进入步骤a，否则进入步骤A；

步骤A、判断低置信度个数是否大于12，否则进入下一步，是则结束纠错流程；

步骤B、设置一个24比特的特征值，初始化特征值为余数；

步骤C、将报文和特征值同步地、逐比特地进行循环右移操作，直至最后1比特低置信度位置为止，在逐比特循环操作过程中，检测特征值的最低比特是否为1，若为1则将特征值与0x1fff409进行异或运算，并将运算结果赋给特征值本身；

步骤D、将步骤C中得到的报文的最后24比特与所述特征值进行异或运算，并将结果赋给报文本身；

步骤E、将报文逐比特地进行循环左移操作，直至最后1比特低置信度位置为止；

步骤a、判断低置信度个数是否大于5，否则进入下一步，是则结束纠错流程；

步骤b、存储低置信度位的位置信息；

步骤c、采用穷举法列出所有可能的低置信度比特位组合；

步骤d、根据组合对报文进行相应比特位的数据翻转，即1变0，0变1；

步骤e、逐一对翻转后的报文进行模2除运算，求余数，直至余数为0或者组合测试完毕为止。

5.根据权利要求3或4所述的S模式报文纠错方法，所述步骤还包括：纠错完成后，再进行模2除法运算，求余数；若余数为0则表明纠错成功，将报文最后24比特与期望地址进行异或运算，将运算结果替换掉报文最后24比特，得到纠错后的S模式报文。