基于ads-b系统信号纠检错算法研究及fpga实现

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1、第24卷第6期计算机应用研究Vol.24No.62007年6月JournalofApplicationResearchofComputersJune2007基于ADS-B系统信号纠检错算法研究及FPGA实现朱姝，田忠，张超，李庆(电子科技大学电子科学与技术研究院,成都610054)楷体小5号,大小单位均写全称，省会城市省略省名摘要:阐述循环冗余校验（CRC）算法的基本原理，分析基于置信度判定的强力纠错算法；基于实际ADS-B系统，给出实现信号纠错检错处理流程图，并在FPGA中实现。计算机仿真表明有效的实现了校验和纠错，提高了ADS-B系统信号传输的可靠性。关键词:循环冗余校验;置信

2、度；蛮力纠错；中图法分类号:****《中国图书馆分类法》（第4版）中查询　　　文献标识码:AADS-BdataerrorcorrectionandcheckbasedonFPGAZHUShu,TIANZhong,ZHANGChao,LIQing(ResearchInstituteofElectronicScienceandTechnology,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaChengdu610054)与中文单位一致,斜体Abstract:Describedcyclicredundancycheck(CRC)algo

3、rithm，analysebruteforceerrorcorrectionalgorithmbasedonconfidence;errorcorrectionisgivenforsignalerrordetectionprocessingflowchartandFPGAimplementoftheactualADS-Bsystem,.ComputersimulationshowsthattheeffectiveimplementationoftheverificationanderrorcorrectiontoimprovetheADS-Bsystem,thereliabilit

4、yofsignaltransmission.Keywords:cyclicredundancycheckCRC;confidence;bruteforceerrorcorrection第24卷第6期计算机应用研究Vol.24No.62007年6月JournalofApplicationResearchofComputersJune2007引言基于数据链的广播式自动相关监视系统（ADS-B）是ICAO在新航行系统中所推荐的一种新兴的航行监视技术，是空管监视领域的一项革命性技术。国外很多机构（ICAO、IATA、FAA等）通过大量的分析、论证和试验后一致推荐采用S模式1090MHzES

5、作为近期实施ADS-B的主用数据链。以ADS-B系统模式S扩展应答信号的接收处理为研究对象，为了能最大限度地保证信息的完整性，采用循环冗余校验码（CRC）进行检错处理，如果检出有错，则基于信号置信度判定结果结合CRC码找出错误位置，然后进行强力纠错。1信号纠错检错算法原理1.1循环冗余校验（CRC）算法简介循环冗余编码（简称CRC）是一种常用的冗余编码，是在二进制通信系统中常用的差错检测方法。CRC校验的基本原理是：发送方和接收方事先约定一个生成多项式，该生成多项式作为除数多项式，给定消息为，经过CRC除法电路得到校验码，其中mod表示模二求余运算：发送方发送码字，则其中n和k分别

6、是码字和消息对应的二进制序列的比特数，即发送码字由k比特消息码后面跟着n-k位CRC码组成。在接收端接收码字经相同CRC除法电路计算校验码：判断是否为0，若，则说明传输信息过程中未发生错误，若，则传输中一定发生错误。常用的生成多项式有以下几种：CRC-4CRC-12CRC-16CRC-32在ADS-B系统中，S模式下行数据链采用一种改进的（缩短的）使用下列生成多项式的（112，8）（即n=112，k=88）循环冗余校验码，此生成多项式可以检测出任何突发长度小于等于n-k=24的突发错误。1.2CRC校验除法电路设计本文采用长除法串行码流设计CRC校验除法电路，以CRC-4为例说明其

7、硬件实现。其生成多项式为：第24卷第6期计算机应用研究Vol.24No.62007年6月JournalofApplicationResearchofComputersJune2007，则其对应的二进制除数为10011，设输入数据data_in为11001100，则模2求余的结果如下：因此如果输入CRC检验除法电路的数据为11001100，则输出带有CRC校验码的比特串为11001100,1110。接收端若接收到数据为11001100,1110，则校验的结果余数应该为0