本文關(guān)鍵詞：基于收發(fā)一體的S模式ADS_B系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：基于S模式的ADS_B系統(tǒng)是國際民用航空組織在現(xiàn)今航空領(lǐng)域日益發(fā)展的重要階段，所推廣的一種最新技術(shù)的航空交通管制系統(tǒng)。同時(shí)ADS_B技術(shù)也成為空中交通管制領(lǐng)域的一項(xiàng)革命性技術(shù)。基于1090MHz ES數(shù)據(jù)鏈的ADS-B系統(tǒng)是一種新的S模式數(shù)據(jù)鏈的ADS-B技術(shù)。和傳統(tǒng)的二次雷達(dá)交通管制技術(shù)相對(duì)比，基S模式的ADS-B系統(tǒng)具有開發(fā)簡單、費(fèi)用低廉、檢測(cè)性能高、監(jiān)視范圍廣闊等巨大優(yōu)勢(shì)，因此該系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到空中交通管制、敵我空中目標(biāo)識(shí)別、飛行器定位導(dǎo)航等諸多方面。 本論文主要對(duì)收發(fā)一體的S模式ADS_B系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、數(shù)字解碼板等模塊進(jìn)行分析，詳細(xì)論述了數(shù)字基帶部分的相關(guān)算法，數(shù)字基帶部分主要用以實(shí)現(xiàn)幀頭檢測(cè)、位的提取、置信度分析，糾錯(cuò)檢錯(cuò)、接口控制、航空總線收發(fā)等操作。論文首先在matlab平臺(tái)上對(duì)編解碼算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明，本論文設(shè)計(jì)的算法可以正確的解碼ADS_B數(shù)據(jù)。隨后在硬件平臺(tái)上，對(duì)S模式ADS_B收發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。 本人的主要工作如下： 1．對(duì)S模式ADS_B系統(tǒng)進(jìn)行架構(gòu)分析。 2．?dāng)?shù)字解碼算法在matlab平臺(tái)上進(jìn)行仿真驗(yàn)證。 3．在硬件平臺(tái)上，對(duì)S模式ADS_B系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)過程中，不斷對(duì)代碼進(jìn)行功能驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后優(yōu)化代碼，，提高系統(tǒng)的性能。 4．實(shí)現(xiàn)ADS_B系統(tǒng)的接收解碼功能，然后實(shí)現(xiàn)ADS_B系統(tǒng)的發(fā)送數(shù)據(jù)能力。 5．在樓頂進(jìn)行外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利用所設(shè)計(jì)的ADS_B系統(tǒng)，對(duì)空中目標(biāo)所發(fā)送的ADS_B數(shù)據(jù)進(jìn)行接收并解碼，然后在顯示軟件上看到航跡。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過本論文設(shè)計(jì)的收發(fā)一體的S模式ADS_B系統(tǒng)有較好的性能，可以高效正確的解碼ADS_B消息，并能夠根據(jù)ADS_B數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)格式，通過編碼數(shù)據(jù)，將自身的信息通過發(fā)射機(jī)發(fā)送出去，達(dá)到收發(fā)一體的效果。
【關(guān)鍵詞】：模式S ADS-B matlab 數(shù)字基帶算法 置信度分析 糾錯(cuò)檢錯(cuò)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：V355.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 研究背景12-16
• 1.1.1 ADS_B 的發(fā)展概況12
• 1.1.2 ADS_B 系統(tǒng)的特征12-14
• 1.1.3 ADS_B 系統(tǒng)的運(yùn)行模式14
• 1.1.4 模式 S 的歷史和發(fā)展趨勢(shì)14-15
• 1.1.5 S 模式與 ADS_B 系統(tǒng)的結(jié)合15-16
• 1.2 論文內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排16-17
• 第二章 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)17-31
• 2.1 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)的基本概況17-18
• 2.2 模式 S 數(shù)據(jù)鏈的構(gòu)成18-21
• 2.3 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21-23
• 2.4 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送過程23-26
• 2.5 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)收發(fā)一體機(jī)制26-30
• 2.5.1 收發(fā)一體的基本要求26
• 2.5.2 接收機(jī)與發(fā)射機(jī)的連接方式26-27
• 2.5.3 ADS_B 消息的接收與發(fā)送設(shè)計(jì)27-28
• 2.5.4 ADS_B 消息生成及收發(fā)控制28-29
• 2.5.5 ADS_B 收發(fā)一體結(jié)構(gòu)29-30
• 2.5.6 接收和發(fā)射過程中需要注意的事項(xiàng)30
• 2.6 本設(shè)計(jì)對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的引用說明30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第三章 S 模式 ADS_B 信號(hào)檢測(cè)算法31-58
• 3.1 ADS_B 系統(tǒng)數(shù)字處理部分簡介31
• 3.2 幀頭檢測(cè)31-32
• 3.2.1 幀頭檢測(cè)簡介31-32
• 3.2.2 幀頭檢測(cè)目的32
• 3.3 幀頭檢測(cè)中的門限值選取32-37
• 3.3.1 噪聲的特性33-34
• 3.3.2 門限值的估計(jì)34-37
• 3.4 幀頭時(shí)序檢測(cè)37-43
• 3.4.1 幀頭時(shí)序特征37
• 3.4.2 時(shí)序檢測(cè)基本算法37-38
• 3.4.3 時(shí)序檢測(cè)算法的改進(jìn)38-39
• 3.4.4 自相關(guān)濾波算法39-42
• 3.4.5 相關(guān)性理論在幀頭時(shí)序檢測(cè)算法中的應(yīng)用研究42
• 3.4.6 改進(jìn)的互相關(guān)算法42-43
• 3.5 幀頭功率值分析43-50
• 3.5.1 考慮到外界干擾因素的算法改進(jìn)44-45
• 3.5.2 對(duì)參考功率值計(jì)算的再驗(yàn)證45-50
• 3.6 再觸發(fā)50
• 3.7 信號(hào)檢測(cè)算法的分析與驗(yàn)證50-57
• 3.7.1 simulink 平臺(tái)搭建50-54
• 3.7.2 算法比較與結(jié)果分析54-56
• 3.7.3 算法仿真56-57
• 3.8 本章小結(jié)57-58
• 第四章 S 模式 ADS_B 信號(hào)獲取算法58-67
• 4.1 位的提取依據(jù)58
• 4.2 對(duì)位提取算法的再思考58-66
• 4.2.1 6dB 閥值法59
• 4.2.2 改進(jìn)型的中點(diǎn)判別法59-61
• 4.2.3 雙重基線多點(diǎn)振幅采樣61-62
• 4.2.4 一種基于查表思想的位提取算法62-63
• 4.2.5 查找表法的優(yōu)化63-65
• 4.2.6 查找表法的優(yōu)缺點(diǎn)65
• 4.2.7 各種算法的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析65-66
• 4.3 本章小結(jié)66-67
• 第五章 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)糾錯(cuò)算法研究以及點(diǎn)跡補(bǔ)償67-83
• 5.1 置信度分析與糾檢錯(cuò)的必要性67
• 5.2 循環(huán)冗余校驗(yàn)67-69
• 5.3 現(xiàn)有 ADS_B 系統(tǒng)中的糾錯(cuò)方法69-71
• 5.4 糾檢錯(cuò)的補(bǔ)充算法71-73
• 5.5 糾檢錯(cuò)算法的優(yōu)化73-75
• 5.6 并行聯(lián)合糾檢錯(cuò)算法的仿真驗(yàn)證75-78
• 5.6.1 檢錯(cuò)電路設(shè)計(jì)75-76
• 5.6.2 算法仿真驗(yàn)證76-78
• 5.7 點(diǎn)跡補(bǔ)償算法研究78-82
• 5.7.1 對(duì)于一種現(xiàn)象的分析78
• 5.7.2 點(diǎn)跡補(bǔ)償78-82
• 5.8 本章小結(jié)82-83
• 第六章 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)83-109
• 6.1 器件選型以及硬件平臺(tái)搭建83-86
• 6.1.1 FPGA 芯片選型83-84
• 6.1.2 AD 芯片選型84
• 6.1.3 ARM 芯片選型84-86
• 6.1.4 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)的架構(gòu)86
• 6.2 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)數(shù)字解碼實(shí)現(xiàn)86-108
• 6.2.1 ADS_B 信號(hào)檢測(cè)算法實(shí)現(xiàn)87-96
• 6.2.2 位的提取與置信度分析96-98
• 6.2.3 糾檢錯(cuò)實(shí)現(xiàn)98-99
• 6.2.4 FPGA 與 ARM 間的數(shù)據(jù)交互99-103
• 6.2.5 解碼性能的分析103-104
• 6.2.6 解碼系統(tǒng)硬件消耗104
• 6.2.7 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)收發(fā)的控制104-106
• 6.2.8 收發(fā)控制的外場(chǎng)測(cè)試106-108
• 6.3 本章小結(jié)108-109
• 第七章 總結(jié)及展望109-111
• 7.1 總結(jié)109-110
• 7.2 展望110-111
• 致謝111-112
• 參考文獻(xiàn)112-114
• 攻碩期間的研究成果114-115

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄭植;練馬林;張超;盛旭明;;模式S應(yīng)答處理中報(bào)頭檢測(cè)算法的研究與實(shí)現(xiàn)[J];電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2008年S1期

2 王洪;劉昌忠;汪學(xué)剛;吳宏剛;;S模式前導(dǎo)脈沖檢測(cè)方法[J];電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期

3 張青竹;張軍;劉偉;朱衍波;;民航空管應(yīng)用ADS-B的關(guān)鍵問題分析[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2007年09期

4 王洪;劉昌忠;汪學(xué)剛;吳宏剛;;強(qiáng)干擾背景下S模式解碼方法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2009年12期

5 周建紅;劉曉斌;張超;;ADS-B系統(tǒng)應(yīng)答的一種糾錯(cuò)算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];火控雷達(dá)技術(shù);2011年03期

6 呂小平;;ADS-B應(yīng)用中UAT技術(shù)介紹[J];空中交通管理;2007年08期

7 阮敏;;ADS-B系統(tǒng)的應(yīng)用及風(fēng)險(xiǎn)研究[J];空中交通管理;2009年01期

8 李自俊;;ADS-B廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視原理及未來的發(fā)展和應(yīng)用[J];中國民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào);2008年05期

9 王魯杰;;中國民航應(yīng)優(yōu)先發(fā)展ADS-B應(yīng)用技術(shù)[J];中國民用航空;2006年01期

10 張虹;單脈沖二次雷達(dá)的研制和改進(jìn)[J];現(xiàn)代雷達(dá);2001年S1期

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 證券時(shí)報(bào)記者 張達(dá);[N];證券時(shí)報(bào);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉曉斌;基于模式S的ADS-B接收機(jī)系統(tǒng)算法研究[D];電子科技大學(xué);2011年

2 李慶;基于S模式ADS-B系統(tǒng)的控制與信息處理[D];電子科技大學(xué);2011年

3 朱蕓;模式S應(yīng)答接收機(jī)數(shù)字處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：基于收發(fā)一體的S模式ADS_B系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：380554