廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B）是一種將衛(wèi)星導(dǎo)航、通信、機(jī)載設(shè)備以及地面設(shè)備等先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合的新一代監(jiān)視技術(shù),在民航監(jiān)視中得到了廣泛應(yīng)用。隨著目前空域流量的不斷增加,裝載ADS-B系統(tǒng)的航空器的數(shù)目也逐漸增多。由于ADS-B信號(hào)的廣播特性,不同的ADS-B系統(tǒng)發(fā)射的信號(hào)在被接收時(shí)將不可避免地出現(xiàn)信號(hào)交織的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致接收機(jī)錯(cuò)誤地讀取或丟失航空器的位置信息與狀態(tài)信息,最終影響航空運(yùn)輸?shù)陌踩榻鉀QADS-B系統(tǒng)通信時(shí)的信號(hào)交織問(wèn)題,結(jié)合FPGA的工作特點(diǎn)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)的要求,對(duì)ADS-B交織檢測(cè)算法和解交織算法進(jìn)行優(yōu)化。在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的抗壓制性與抗欺騙式干擾接收機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,增加其信號(hào)交織檢測(cè)和解交織功能,以解決現(xiàn)有ADS-B硬件接收機(jī)無(wú)法解析交織信號(hào)的問(wèn)題。首先,介紹基于二陣元特征值的交織檢測(cè)算法和投影解交織算法的基本原理,并根據(jù)算法對(duì)實(shí)采數(shù)據(jù)的處理結(jié)果,對(duì)算法進(jìn)行基于現(xiàn)有FPGA信號(hào)處理平臺(tái)的優(yōu)化改進(jìn)。針對(duì)交織檢測(cè)算法在實(shí)采數(shù)據(jù)驗(yàn)證時(shí)需要對(duì)緩存的完整交織信號(hào)做標(biāo)準(zhǔn)化處理才能匹配交織判決域的問(wèn)題,設(shè)計(jì)一... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)民航大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ADS-B運(yùn)行示意圖

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文11系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。圖2-2SVD特征值時(shí)間函數(shù)圖文獻(xiàn)[21]中提出的一種基于雙天線特征值的低復(fù)雜度的交織檢測(cè)方法。首先，取十字陣列天線中計(jì)算得到的任意兩天線的協(xié)方差矩陣為:(2.6)其特征值具有顯示解：(2.7)(2.8)根據(jù)2.2節(jié)中的式2.5可知陣列天線在時(shí)刻n接收數(shù)據(jù)矢量為(2.9)其中(2.10)式（2.10）中A、B分別表示其中兩陣元A、B因傳輸時(shí)延問(wèn)題而引起的相位差，將),(a簡(jiǎn)記為la，因此，可將二陣元接收信號(hào)的協(xié)方差矩陣表示為(2.11)其中協(xié)方差矩陣的信源個(gè)數(shù)用L表示，而第i條信號(hào)和第j條信號(hào)的二陣元導(dǎo)向矢量用ia、ja表示；當(dāng)數(shù)據(jù)段內(nèi)只含有一個(gè)信號(hào)時(shí)，可以將陣元A、B在時(shí)刻n接收到的信號(hào)矢量表示為(2.12)將協(xié)方差矩陣表示為

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文21第三章ADS-B實(shí)時(shí)解交織系統(tǒng)設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)ADS-B解交織系統(tǒng)，本章利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的信號(hào)處理平臺(tái)等硬件設(shè)備的基礎(chǔ)對(duì)優(yōu)化改進(jìn)后的交織檢測(cè)算法和解交織算法做出具體的硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案。首先介紹現(xiàn)有的硬件平臺(tái)以及接收機(jī)系統(tǒng)，然后分析在現(xiàn)有硬件接收機(jī)中加入解交織模塊的必要性。以交織檢測(cè)算法和解交織算法原理為依據(jù)，結(jié)合硬件平臺(tái)的特點(diǎn)，對(duì)解交織系統(tǒng)的各個(gè)硬件模塊進(jìn)行功能劃分并給出相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。3.1現(xiàn)有平臺(tái)接收機(jī)圖3-1抗壓制性與抗欺騙式干擾接收機(jī)系統(tǒng)框圖實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的抗壓制性與抗欺騙式干擾[33]接收機(jī)系統(tǒng)如圖3-1所示，接收機(jī)系統(tǒng)在工作時(shí)，射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)十字陣列天線進(jìn)入下變頻器，將1090MHz的ADS-B射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為10MHz的中頻信號(hào)，再經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊形成數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)入FPGA1。系統(tǒng)所用十字陣列天線的實(shí)物圖和其結(jié)構(gòu)示意圖分別如圖3-2和圖3-3所示，有一個(gè)陣元位于陣列的中心，即中心陣元，其余四個(gè)陣元以其為軸心構(gòu)成十字交叉陣型且兩兩對(duì)稱。中心陣元與其他四個(gè)陣元的距離都是93mm，陣列天線接收信號(hào)頻率的范圍為1090±1MHz，帶寬是30MHz。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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[2]星基ADS-B信號(hào)模擬與測(cè)試軟件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D]. 李陽(yáng)波.中國(guó)民航大學(xué) 2018
[3]ADS-B系統(tǒng)解交織算法研究[D]. 吳琛琛.中國(guó)民航大學(xué) 2017
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本文編號(hào)：3277853