本发明涉及一种ads-b解码方法，具体为一种无人机低成本ads-b解码方法及装置，属于信号检测。
背景技术：
1、ads-b (automatic dependent surveillance-broadcast) 是一种主动将自身的位置、高度、速度、航向、识别号等信息向外广播的监视技术。民航客机、通航飞机、直升飞机等有人机（载人飞行器）一般都安装了ads-b收发设备，实时向外广播自己的飞行数据。近年来，随着低空空域的放开，大量无人机、通航飞机、载人电动垂直起降飞行器在同一空域进行融合飞行，这就要求无人机具有主动避让有人机的功能。这其中ads-b是目前无人机主动避让有人机应用最广泛和最成熟的技术之一。
2、现有技术中，如公告号为cn117061057a所公开的一种基于fpga的ads-b信号增强解码方法，包括：从天线接收到的射频信号经过ads-b数字接收机得到数字化处理后的基带信号；对基带信号进行增强的前导脉冲检测，确定基带信号中包含符合标准要求的ads-b报文前导脉冲，得到信号起始的准确时间和脉冲参考电平，对基带信号的前导脉冲进行功率一致性检查和df字段检验，并产生帧同步信号；利用获得的帧同步信号以及脉冲参考电平，进行增强的bit和置信度判别，得到ads-b报文数据以及对应位的置信度；对得到的ads-b报文数据进行24bitcrc校验判别是否存在错误；如果检测到存在错误，则通过纠错方法得到正确报文。虽然采用高速ad（数模转换）采样ads-b基带信号，使用 fpga（可编程逻辑器件）和高速ad相连，获得信号的噪声基底，信号的功率等参数，并设置相应阈值门限来判断ads-b信号的高低电平时间，从而有效对ads-b信号进行解码，但现有技术采用的高速ad和fpga芯片成本高，限制了ads-b接收装置在小型、轻型和微型无人机上的安装应用。
技术实现思路
1、本发明的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种无人机低成本ads-b解码方法及装置。
2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种无人机低成本ads-b解码方法，该解码方法包括以下步骤：
3、s1、信号整形，ads-b输入信号经过隔直电容滤除直流分量后送入窗口比较器电路，得到三组pwm信号；
4、s2、脉冲时间提取，三组pwm信号输入到微处理器引脚提取脉冲时间；
5、s3、报头识别提取，根据ads-b报头波形的规定，将报头序列在不同时间点的脉冲和标准的ads-b报头脉冲时间进行比较，如果误差在设定范围内，则表示成功识别到ads-b报头，否则回到信号整形步骤；
6、s4、ads-b码字提取，以脉冲时间提取步骤中记录的四个高电平脉冲到达时间为参考，计算出报头的到达时间，每隔0.5μs读取一次pwmh和pwml的引脚电平，每两次读取到的数据为一组，得到1bit ads-b码字，将数据全部读取完成后，将码字送给crc校验模块进行校验，校验通过输出正确码字，校验失败，回到信号整形步骤。
7、作为本发明再进一步的方案：得到的pwm信号分别为pwmh，pwml和pwmout。
8、作为本发明再进一步的方案：脉冲时间的提取步骤为：
9、s21、微处理器监测pwmout引脚输入电平，当该引脚有上升沿信号时，触发微处理器中断处理函数；
10、s22、判断此时pwml引脚电平，如果pwml引脚电平为低，则表明检测到一个高电平脉冲，开始一个新的报头识别提取步骤并一直等待pwmout信号下降沿，记录上升沿到下降沿的时间为第一个高电平脉冲时间，记为h1；如果pwml引脚为高，则退出中断函数，回到s21；
11、s23、继续监测pwmout引脚输入电平，当上升沿信号到来时再次触发微处理器中断，此时判断pwmh引脚电平，如果pwmh引脚电平为低，则表明检测到一个低电平脉冲，继续等待pwmout信号下降沿，记录上升沿到下降沿的时间为第一个低电平脉冲时间，记为l1；如果pwmh引脚电平为高，则退出中断函数，回到s21；
12、s24、继续监测pwmout引脚输入电平，当上升沿信号到来时再次触发微处理器中断，此时判断pwml引脚电平，如果pwml引脚电平为低，则表明检测到一个高电平脉冲，继续等待pwmout信号下降沿，记录上升沿到下降沿的时间为第二个高电平脉冲时间，记为h2；如果pwml引脚电平为高，则退出中断函数，回到s21；
13、s25、按照上述步骤依次获得脉冲高低电平时间l2、h3、l3、h4，并记录每个高电平脉冲上升沿到达时间，完成脉冲时间提取。
14、作为本发明再进一步的方案：标准ads-b报头序列在0μs、1.0μs、3.5μs、4.5μs一共存在四个高电平脉冲，并且高电平脉冲的时间均为0.5μs，将h1、l1、h2、l2、h3、l3、h4共七个时间和上述标准的ads-b报头脉冲时间进行比较，如果误差在设定范围内，则表示成功识别到ads-b报头，否则回到信号整形步骤。
15、作为本发明再进一步的方案：ads-b码字提取步骤具体包括：
16、s41、以脉冲时间提取步骤中记录的四个高电平脉冲到达时间为参考，计算出第一个高电平到达的时间，即报头的到达时间；
17、s42、以0.5μs为时间间隔，从8.25μs开始连续读取224次pwmh和pwml的引脚电平，其中每两次读取到的数据为一组，一共112组数据，每组数据代表1bit ads-b码字；
18、s43、每组数据中，如果第一次读取的引脚电平分别为pwmh为高，pwml为低并且第二次读取的引脚电平分别为pwmh为低，pwml为高，输出码字1，如果第一次读取的引脚电平分别为pwmh为低，pwml为高并且第二次读取的引脚电平分别为pwmh为高，pwml为低，输出码字0，如果是其他电平逻辑，则退出该步骤，回到信号整形步骤；
19、s44、112组数据全部读取完成后，将112bit码字送给crc校验模块进行校验，校验通过输出正确码字，校验失败，回到信号整形步骤。
20、一种无人机低成本ads-b解码装置，包括：
21、信号整形模块，由一个隔直电容，4个分压电阻，两个运放组成的窗口比较器组成，用于把模拟的ads-b信号转换成三路pwm数字信号；
22、微处理器模块，用于脉冲时间提取，报头识别提取，ads-b码字提取、ads-b码字校验并输出正确码字。
23、作为本发明再进一步的方案：信号整形模块中，通过调整四个分压电阻r2、r3、r4、r5的阻值和vref的电压可以得到不同的窗口比较电压vh和vl，通过设置合适的窗口比较电压vh和vl对ads-b信号中的噪声和毛刺信号进行有效滤除。
24、本发明的有益效果是：本发明通过信号整形、脉冲时间提取、报头识别提取、ads-b码字提取等步骤进行ads-b解码，ads-b输入信号经过隔直电容滤除直流分量后送入窗口比较器电路，得到三组pwm信号；三组pwm信号输入到微处理器引脚提取脉冲时间，根据ads-b报头波形的规定进行报头识别提取，最后进行ads-b码字提取，在整个解码过程中仅需要低成本的运放和微处理器就可以完成ads-b信号的解码，简化了电路，时序简单，而且解码成功率高，极大地降低了ads-b接收装置的成本，尤其适合在小型、轻微和微型无人机上使用。
1.一种无人机低成本ads-b解码方法，其特征在于，所述解码方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无人机低成本ads-b解码方法，其特征在于：所述s1中，得到的pwm信号分别为pwmh，pwml和pwmout。
3.根据权利要求2所述的一种无人机低成本ads-b解码方法，其特征在于：所述s2中，脉冲时间的提取步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种无人机低成本ads-b解码方法，其特征在于：所述s3中，标准ads-b报头序列在0μs、1.0μs、3.5μs和4.5μs一共存在四个高电平脉冲，并且高电平脉冲的时间均为0.5μs，将h1、l1、h2、l2、h3、l3、h4共七个时间和上述标准的ads-b报头脉冲时间进行比较，如果误差在设定范围内，则表示成功识别到ads-b报头，否则回到信号整形步骤。
5.根据权利要求1所述的一种无人机低成本ads-b解码方法，其特征在于：所述s4中，ads-b码字提取步骤具体包括：
6.一种基于无人机低成本ads-b解码方法所使用的解码装置，其特征在于，所述解码装置包括：
7.根据权利要求6所述的解码装置，其特征在于：所述信号整形模块通过调整四个分压电阻r2、r3、r4、r5的阻值和vref的电压得到不同的窗口比较电压vh和vl，通过设置合适的窗口比较电压vh和vl对ads-b信号中的噪声和毛刺进行有效滤除。
