發(fā)布時間：2017-06-09 13:09

  本文關(guān)鍵詞：基于1090MHz ES數(shù)據(jù)鏈ADS-B關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著民航事業(yè)的不斷發(fā)展,對民航無線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)容量、覆蓋范圍和數(shù)據(jù)的可靠性提出更高要求。1090MHz ES ADS-B是基于Mode S數(shù)據(jù)鏈的一種ADS-B技術(shù)。提供的最大數(shù)據(jù)帶寬為1M Bits/s,且可以為傳統(tǒng)雷達無法覆蓋區(qū)域,比如沙漠、海洋等區(qū)域提供監(jiān)視等服務。 1090MHz ES ADS-B是國際民航組織唯一推薦的一種模式,該系統(tǒng)只需對Mode S應答機做少許改動,就能實現(xiàn)ADS-B消息編碼。ADS-B系統(tǒng)建立在獨立編址、在機載設(shè)備,比如GNSS的支持下,自動廣播當前狀態(tài)信息、模式信息、目標信息等,從而實現(xiàn)監(jiān)視、導航、敵我識別等。 本文介紹了一種基于FPGA+DSP架構(gòu)的ADS-B接收機數(shù)字處理系統(tǒng)。改進了原ModeS解碼算法,實現(xiàn)高密度環(huán)境下的ADS-B廣播信息接收功能,包括報頭檢測算法、多采樣點多參數(shù)的代碼拾取算法,以及基于置信度分析的糾錯算法,提出并實現(xiàn)部分ADS-B消息提取算法。 在本項目中,本人參與ADS-B接收機接收處理算法研究、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計以及系統(tǒng)硬件設(shè)計實現(xiàn),以及測試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。具體工作如下: 1.改進Mode S解碼算法,使之適合新的ADS-B系統(tǒng),包括新增DMTL算法,幅度濾波,簡化報頭識別算法,改進代碼位識別算法和置信度提取算法,新增ADS-B消息提取算法。完成ADS-B解碼系統(tǒng)的硬件設(shè)計,FPGA算法實現(xiàn),和部分DSP算法實現(xiàn)。其中,改進FPGA和DSP的數(shù)據(jù)交互方式,大大降低解碼延時,能夠解緊鄰ADS-B目標,大幅提高整體解碼性能。 2.獨立完成ADS-B測試系統(tǒng)(除開PC端的軟件實現(xiàn))。其中包括硬件設(shè)計與實現(xiàn),器件代碼編寫以及最終調(diào)試。該測試系統(tǒng)可兼容測試Mode A/C,Mode S,TCAS等譯碼系統(tǒng)。該測試源產(chǎn)生測試信號的覆蓋率高,能做完備測試。 3.完成ADS-B譯碼系統(tǒng)中各個算法測試和系統(tǒng)整體測試。
【關(guān)鍵詞】：ADS-B Mode S 報頭檢測 糾錯 DMTL CPR 測試源
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：V243.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 ADS-B 的發(fā)展概況及現(xiàn)狀14-17
• 1.1.1 國外的發(fā)展概況及現(xiàn)狀15-16
• 1.1.1.1 美國的發(fā)展概況及現(xiàn)狀15
• 1.1.1.2 澳大利亞的發(fā)展概況及現(xiàn)狀15-16
• 1.1.2 ADS-B 帶來的挑戰(zhàn)和機遇16-17
• 1.2 論文內(nèi)容17-18
• 第二章 ADS-B 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作模式18-25
• 2.1 ADS-B 系統(tǒng)總體架構(gòu)和工作模式18-19
• 2.1.1 Mode S 數(shù)據(jù)鏈ADS-B 系統(tǒng)18
• 2.1.2 VDL-4 數(shù)據(jù)鏈ADS-B 系統(tǒng)18-19
• 2.1.3 UAT 數(shù)據(jù)鏈ADS-B 系統(tǒng)19
• 2.2 1090MHz ADS-B 發(fā)射子系統(tǒng)19-22
• 2.2.1 發(fā)射子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)19-20
• 2.2.2 發(fā)射子系統(tǒng)特征20-22
• 2.3 1090MHz ADS-B 接收子系統(tǒng)22-23
• 2.3.1 接收子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22
• 2.3.2 消息處理流程22-23
• 2.4 1090MHz ADS-B 系統(tǒng)的一些典型應用23-25
• 2.4.1 監(jiān)視23-24
• 2.4.2 CDTI(飛行數(shù)據(jù)座艙顯示)24
• 2.4.3 其余應用24-25
• 第三章 ADS-B 消息25-36
• 3.1 ADS-B 消息的基本類型25
• 3.2 ADS-B 消息基本結(jié)構(gòu)25-26
• 3.3 ADS-B 消息各字段域描述26-28
• 3.3.1 DF 字段-下行鏈路格式域26
• 3.3.2 CA 字段-發(fā)射機能力域(DF17)26
• 3.3.3 CF 字段(DF18)26-27
• 3.3.4 AF 字段(DF19)27
• 3.3.5 AA 字段-地址域27
• 3.3.6 ME 字段-擴展斷續(xù)振蕩消息域27-28
• 3.3.7 PI 字段-校驗/識別域28
• 3.4 ADS-B 消息28-35
• 3.4.1 ADS-B 空中位置信息28-29
• 3.4.2 ADS-B 地表位置信息29-30
• 3.4.3 ADS-B 飛機識別和類型消息30
• 3.4.4 ADS-B 空中速度消息30-33
• 3.4.5 ADS-B 事件驅(qū)動信息33-35
• 3.5 ADS-B 消息更新速率35-36
• 第四章ADS-B 接收機數(shù)字處理關(guān)鍵算法研究以及硬件實現(xiàn)36-58
• 4.1 ADS-B 接收機數(shù)字處理關(guān)鍵算法簡介36
• 4.2 信號幅度濾波36-37
• 4.2.1 抑制大功率信號36
• 4.2.2 DMTL(動態(tài)最小觸發(fā)門限)抑制多徑反射信號36-37
• 4.3 反窄與反寬濾波37
• 4.4 報頭檢測37-42
• 4.4.1 脈沖檢測37-39
• 4.4.2 4-脈沖報頭的初始檢測39
• 4.4.3 報頭參考功率計算39
• 4.4.4 多個報頭的選擇和再觸發(fā)39-41
• 4.4.5 功率一致性檢測41
• 4.4.6 DF 認證41-42
• 4.5 ADS-B 數(shù)據(jù)處理42-46
• 4.5.1 數(shù)據(jù)位提取以及置信度分析42-44
• 4.5.2 CRC 校驗44-46
• 4.6 ADS-B 消息提取46-50
• 4.7 硬件實現(xiàn)50-58
• 4.7.1 硬件系統(tǒng)架構(gòu)50-51
• 4.7.2 硬件實現(xiàn)電路51-53
• 4.7.3 硬件實現(xiàn)平臺主要芯片以及開發(fā)環(huán)境介紹53-58
• 第五章測試系統(tǒng)實現(xiàn)以及測試結(jié)果58-71
• 5.1 測試系統(tǒng)簡介58-59
• 5.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)59-65
• 5.2.1 配置前端60
• 5.2.2 測試信號產(chǎn)生60-64
• 5.2.3 適時監(jiān)控后端64-65
• 5.3 使用測試源對ADS-B 接收機基帶處理測試結(jié)果分析65-70
• 5.3.1 脈沖提取算法測試65-66
• 5.3.2 報頭檢測算法測試66-67
• 5.3.3 重觸發(fā)算法測試67-69
• 5.3.4 多目標識別測試69-70
• 5.4 ADS-B 接收機點跡處理板系統(tǒng)測試70-71
• 第六章總結(jié)71-73
• 參考文獻73-75
• 致謝75-76
• 攻博/碩期間取得的研究成果76-77

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 戴超成;肖剛;敬忠良;;采用ADS-B的沖突飛機選擇算法[J];電光與控制;2011年10期

2 劉國鋒;;簡述ADS-BIN技術(shù)在中國的應用前景[J];電腦知識與技術(shù);2012年03期

3 許哲;康永;;一種改進的ADS-B信號前導脈沖檢測算法[J];電子科技;2013年06期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 劉天華;一種IP化航空電信網(wǎng)切換管理方案設(shè)計及仿真[D];北京郵電大學;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;2011年

3 尚德佳;空管多監(jiān)視數(shù)據(jù)融合研究[D];西安電子科技大學;2010年

4 戴超成;廣播式自動相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）關(guān)鍵技術(shù)及仿真研究[D];上海交通大學;2011年

5 姚姣;ADS-B監(jiān)視功能的性能研究和仿真[D];電子科技大學;2010年

6 周建紅;基于MDS系統(tǒng)的定位算法與同步技術(shù)研究[D];電子科技大學;2012年

7 許曉;信號交疊下S模式ADS-B信號解碼仿真[D];中國民用航空飛行學院;2013年

8 羅啟銘;雷達、飛行計劃與ADS-B數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于1090MHz ES數(shù)據(jù)鏈ADS-B關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：435537