【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无人机信号解析，涉及一种无人机通讯链路信号解析方法。
技术介绍
1、随着飞控设备和无线电通信设备的升级，无人机开始向小型化、多元化方向发展。近年来民用无人机市场发展速度呈指数级增长。在无人机产业快速发展的同时，带来的问题也在迅速发酵。如一些特定区域等时常出现无人机违规飞行现象。为了应对此类情况，就需要对无人机进行侦测并识别。
2、现有的无人机通信链路信号解析，主要采用matlab或者python实现。在实验中，通过一些采集设备采集信号并通过专业的分析设备进行数据分析从而解析出无人机信号。但是这些设备有的解析性能好但是体积大；有的体积相对较小但是解析性能不佳，实用性不强。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题在于提供一种无人机通讯链路信号解析方法，可实现快速、准确的解析，生成无人机报文信息。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、一种无人机通讯链路信号解析方法，包括以下操作：
4、1）采集无人机通讯链路信号，然后经混频将各个频点的信号降频到基带信号，并经滤波滤除带外信号获得原始的无人机信号；
5、2）将原始的无人机信号与zc序列做卷积，并将结果与cfar阈值比较后，在大于cfar阈值的信号中筛选出最高峰值的信道，以其作为zc序列存在的信道；然后回溯四个ofdm符号长度的数据点，获取无人机id突发的起始点；
6、3）检索无人机id信号的第二个ofdm符号进行频偏校正，若发生频偏则通过混频
7、4）频偏校正以后基于zc序列所在信道向前、向后追数据点，并将其中的循环前缀剥离，获得无人机信号中的ofdm符号信号；
8、5）用zc序列与无人机信号中的zc序列进行同步对比，基于zc序列所在符号位进行调整，直到zc序列一一对应，确定信号没有丢失数据点；
9、6）将同步对比之后ofdm符号进行qpsk解调，循环遍历数据载体，并将复杂样本转换为二进制比特；然后将解调后的无人机id二进制比特位解调为复数值，生成qpsk二进制流；
10、7）基于多线程将生成的qpsk二进制流进行turbo解码，每组数据分别启动一个线程进行turbo解码；
11、8）通过turbo解码获得ascii码，再根据ascii码表还原出报文信息。
12、所述采集无人机通讯链路信号时，采用两张板卡分别采集2.4ghz频段、5.8ghz 频段的信号。
13、所述采集无人机通讯链路信号时，每个频段双边带宽15m，通过混频将各个频点的信号降频到基带信号；通过4.5m滤波将带外信号滤除获得原始的无人机信号。
14、所述将无人机的原始信号信号与zc序列做卷积，是将fft转换之后的无人机信号做复数乘法后再做一次ifft变换；
15、将无人机信号和zc序列卷积出来的一维序列进行cfar检测，得到cfar阈值，当相似度高于cfar阈值时，认为有无人机信号；
16、再使用findpeaks函数选择在互相关运算中发现最高峰值，最高峰值所在的信道就是zc序列存在的信道。
17、所述频偏是基于第二个ofdm符号来确认，用变量cp代表在第二个ofdm符号中的第一个循环前缀，并且用变量copy代表第二个循环前缀；
18、若cp和cpy共轭的点乘dot为0，表明没有发生频偏；
19、若cp和cpy共轭的点乘dot不为零，则用共轭的点乘dot除以fftsize就得到采样点的频偏；fftsize为做fft运算时候的点数；
20、若发生频偏，基于采样点的频偏，再进行混频和滤波将信号混频到零频。
21、所述基于zc序列所在信道向前、向后追数据点为：
22、基于zc序列向前、向后追数据点，直到获得一组9980个数据点，即为ofdm符号的9个子信道的数据，将循环前缀去除后就获得了ofdm符号信号。
23、所述基于zc序列所在符号位进行调整为：
24、无人机信号的9个ofdm符号中，两个符号用于信号同步，这两个符号位置就是zc序列；根据这两个zc序列就可以确定整个信号的9980个点数；
25、根据zc序列偏移的多少对信号的截取位置进行调整，直到zc一一对应后就可确定信号没有丢失点数。
26、所述在进行turbo解码时，每传输来一组二进制数据流，就启动一个线程去进行turbo解码。
27、进一步，本专利技术是以ad9361采集板卡采集无人机通讯链路信号，ad9361采集板卡将采集的信号经混频、滤波发送给arm，arm将数据通过axi总线传输到fpga进行解析；
28、fpga经解析获取ofdm符号信号，并生成qpsk二进制流发送给arm；arm把数据缓存并传输到解码单元，解码单元将qpsk二进制流经turbo解码恢复为ascii码，再根据ascii码表还原出报文信息。
29、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
30、本专利技术提供的无人机通讯链路信号解析方法，可实现快速、准确的解析，生成无人机报文信息；可通过采集ad9361对信号进行采集，并采用zynq-7000系列芯片实现在fpga上对无人机信号进行解调，并将数据发送到arm中进行数据传输，有利于无人机信号的快速解析和识别系统的小型化，有助于反无人机设备的小型化。
31、进一步，本专利技术的方法可基于采用arm＋fpga架构来实现，有利于无人机信号的快速解析和识别系统的小型化；从硬件方面实现信号的解调，相对于软件更加的稳定，运行过程中不容易出现bug且运算快；使得本专利技术有助于实现体积小、速度快的无人机信号解析。
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1.一种无人机通讯链路信号解析方法，其特征在于，包括以下操作：
2.如权利要求1所述的无人机通讯链路信号解析方法，其特征在于，采集无人机通讯链路信号时，采用两张板卡分别采集2.4GHz频段、5.8GHz 频段的信号。
3.如权利要求1或2所述的无人机通讯链路信号解析方法，其特征在于，采集无人机通讯链路信号时，每个频段双边带宽15M，通过混频将各个频点的信号降频到基带信号；通过4.5M滤波将带外信号滤除获得原始的无人机信号。
4.如权利要求1所述的无人机通讯链路信号解析方法，其特征在于，所述将无人机的原始信号与ZC序列做卷积，是将FFT转换之后的无人机信号做复数乘法后再做一次IFFT变换；
5.如权利要求1所述的无人机通讯链路信号解析方法，其特征在于，所述频偏是基于第二个OFDM符号来确认，用变量cp代表在第二个OFDM符号中的第一个循环前缀，并且用变量copy代表第二个循环前缀；
6.如权利要求1所述的无人机通讯链路信号解析方法，其特征在于，基于ZC序列所在信道向前、向后追数据点为：
7.如权利要求1所述的无
8.如权利要求1所述的无人机通讯链路信号解析方法，其特征在于，在进行Turbo解码时，每传输来一组二进制数据流，就启动一个线程去进行Turbo解码。
9.如权利要求1所述的无人机通讯链路信号解析方法，其特征在于，是以AD9361采集板卡采集无人机通讯链路信号，AD9361采集板卡将采集的信号经混频、滤波发送给ARM，ARM将数据通过Axi总线传输到FPGA进行解析；
...【技术特征摘要】
1.一种无人机通讯链路信号解析方法，其特征在于，包括以下操作：
2.如权利要求1所述的无人机通讯链路信号解析方法，其特征在于，采集无人机通讯链路信号时，采用两张板卡分别采集2.4ghz频段、5.8ghz 频段的信号。
3.如权利要求1或2所述的无人机通讯链路信号解析方法，其特征在于，采集无人机通讯链路信号时，每个频段双边带宽15m，通过混频将各个频点的信号降频到基带信号；通过4.5m滤波将带外信号滤除获得原始的无人机信号。
4.如权利要求1所述的无人机通讯链路信号解析方法，其特征在于，所述将无人机的原始信号与zc序列做卷积，是将fft转换之后的无人机信号做复数乘法后再做一次ifft变换；
5.如权利要求1所述的无人机通讯链路信号解析方法，其特征在于，所述频偏是基于第二个ofd...
【专利技术属性】
技术研发人员：王徐华，刘海涛，王徐明，
申请(专利权)人：杭州雷擎电子科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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