【摘要】：ADS-B(Automatic Dependent Surveilance-Broadcast)航空管理監(jiān)視系統(tǒng)中,飛行器自動對外廣播當(dāng)前狀態(tài)、位置、速度等信息,從而實(shí)現(xiàn)信息共享和更加高效、經(jīng)濟(jì)的交通監(jiān)管。星載ADS-B系統(tǒng)將接收機(jī)安裝在低軌衛(wèi)星上,利用衛(wèi)星高度優(yōu)勢接收飛行器的ADS-B報文信號,克服了傳統(tǒng)地面接收站覆蓋范圍小、部署位置受限的問題。為了在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下完成對星載接收機(jī)的靈敏度、報文解算正確性、解混疊能力、對大量報文的實(shí)時解算能力的測試,衛(wèi)星接收機(jī)動態(tài)場景下模擬信號源的研制顯得尤為重要。在動態(tài)星載ADS-B應(yīng)用場景下,對每架飛行器的單個報文信號而言,需考慮發(fā)射功率、傳輸延遲、路徑損耗、多普勒頻移,以及發(fā)射天線方向圖與接收天線方向圖對信號功率影響等因素,最終模擬得到衛(wèi)星接收到的多目標(biāo)、多報文時域疊加的射頻模擬信號。本文設(shè)計(jì)了一款單通道輸出的星載ADS-B接收機(jī)動態(tài)場景模擬信號源,具體工作如下:(1)根據(jù)設(shè)定的衛(wèi)星運(yùn)動場景,確定衛(wèi)星對地接收覆蓋范圍,設(shè)定飛行器數(shù)量,按照民航運(yùn)行準(zhǔn)則,隨機(jī)生成每架飛行器的初始位置、高度、速度等基礎(chǔ)信息;之后再依照DO-260B標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定隨機(jī)產(chǎn)生每架飛行器ICAO、航班號、發(fā)射功率、報文廣播時刻等,即可得到動態(tài)場景下,衛(wèi)星接收到的飛行器報文信息組;(2)將飛行器報文信息依照報文類型進(jìn)行編碼,并進(jìn)行PPM數(shù)字中頻調(diào)制,在調(diào)制過程中,考慮每一個報文信號傳輸衰減、多普勒頻率和天線增益的變化,最終得到不同載頻頻率和功率的數(shù)字中頻信號。將每一架飛行器的數(shù)字中頻信號在時域上進(jìn)行疊加,然后對疊加后的中頻信號進(jìn)行放大、量化,將量化后的數(shù)字中頻信號輸入TXDAC中,輸出的I、Q兩路模擬信號再經(jīng)正交上變頻、濾波、衰減后,得到設(shè)定場景下的單路射頻信號。(3)使用評估板KC705和AD9361對模擬信號源進(jìn)行實(shí)現(xiàn),并進(jìn)行了相應(yīng)測試。結(jié)合接收機(jī)分別測試了信號源產(chǎn)生各類型報文的正確性和在動態(tài)場景下產(chǎn)生多目標(biāo)、多報文復(fù)雜信號的能力;使用示波器測試了信號源可輸出時域交織信號的能力。
【圖文】：

世界航線分布與難以監(jiān)視的區(qū)域

星載ADS-B系統(tǒng)構(gòu)架圖
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V355.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2693785