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(duì)民航無(wú)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(dá)無(wú)法覆蓋區(qū)域,比如沙漠、海洋等區(qū)域提供監(jiān)視等服務(wù)。 1090MHz ES ADS-B是國(guó)際民航組織唯一推薦的一種模式,該系統(tǒng)只需對(duì)Mode S應(yīng)答機(jī)做少許改動(dòng),就能實(shí)現(xiàn)ADS-B消息編碼。ADS-B系統(tǒng)建立在獨(dú)立編址、在機(jī)載設(shè)備,比如GNSS的支持下,自動(dòng)廣播當(dāng)前狀態(tài)信息、模式信息、目標(biāo)信息等,從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)視、導(dǎo)航、敵我識(shí)別等。 本文介紹了一種基于FPGA+DSP架構(gòu)的ADS-B接收機(jī)數(shù)字處理系統(tǒng)。改進(jìn)了原ModeS解碼算法,實(shí)現(xiàn)高密度環(huán)境下的ADS-B廣播信息接收功能,包括報(bào)頭檢測(cè)算法、多采樣點(diǎn)多參數(shù)的代碼拾取算法,以及基于置信度分析的糾錯(cuò)算法,提出并實(shí)現(xiàn)部分ADS-B消息提取算法。 在本項(xiàng)目中,本人參與ADS-B接收機(jī)接收處理算法研究、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),以及測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。具體工作如下: 1.改進(jìn)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(jiǎn)化報(bào)頭識(shí)別算法,改進(jìn)代碼位識(shí)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(jì),FPGA算法實(shí)現(xiàn),和部分DSP算法實(shí)現(xiàn)。其中,改進(jìn)FPGA和DSP的數(shù)據(jù)交互方式,大大降低解碼延時(shí),能夠解緊鄰ADS-B目標(biāo),大幅提高整體解碼性能。 2.獨(dú)立完成ADS-B測(cè)試系統(tǒng)(除開(kāi)PC端的軟件實(shí)現(xiàn))。其中包括硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),器件代碼編寫以及最終調(diào)試。該測(cè)試系統(tǒng)可兼容測(cè)試Mode A/C,Mode S,TCAS等譯碼系統(tǒng)。該測(cè)試源產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)的覆蓋率高,能做完備測(cè)試。 3.完成ADS-B譯碼系統(tǒng)中各個(gè)算法測(cè)試和系統(tǒng)整體測(cè)試。
【關(guān)鍵詞】：ADS-B Mode S 報(bào)頭檢測(cè) 糾錯(cuò) DMTL CPR 測(cè)試源
【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】：2009
【分類號(hào)】：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(guó)外的發(fā)展概況及現(xiàn)狀15-16
• 1.1.1.1 美國(guó)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(lái)的挑戰(zhàn)和機(jī)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(yīng)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(yīng)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(jī)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(kuò)展斷續(xù)振蕩消息域27-28
• 3.3.7 PI 字段-校驗(yàn)/識(shí)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(jī)識(shí)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(dòng)信息33-35
• 3.5 ADS-B 消息更新速率35-36
• 第四章ADS-B 接收機(jī)數(shù)字處理關(guān)鍵算法研究以及硬件實(shí)現(xiàn)36-58
• 4.1 ADS-B 接收機(jī)數(shù)字處理關(guān)鍵算法簡(jiǎn)介36
• 4.2 信號(hào)幅度濾波36-37
• 4.2.1 抑制大功率信號(hào)36
• 4.2.2 DMTL(動(dòng)態(tài)最小觸發(fā)門限)抑制多徑反射信號(hào)36-37
• 4.3 反窄與反寬濾波37
• 4.4 報(bào)頭檢測(cè)37-42
• 4.4.1 脈沖檢測(cè)37-39
• 4.4.2 4-脈沖報(bào)頭的初始檢測(cè)39
• 4.4.3 報(bào)頭參考功率計(jì)算39
• 4.4.4 多個(gè)報(bào)頭的選擇和再觸發(fā)39-41
• 4.4.5 功率一致性檢測(cè)41
• 4.4.6 DF 認(rèn)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(yàn)44-46
• 4.6 ADS-B 消息提取46-50
• 4.7 硬件實(shí)現(xiàn)50-58
• 4.7.1 硬件系統(tǒng)架構(gòu)50-51
• 4.7.2 硬件實(shí)現(xiàn)電路51-53
• 4.7.3 硬件實(shí)現(xiàn)平臺(tái)主要芯片以及開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹53-58
• 第五章測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以及測(cè)試結(jié)果58-71
• 5.1 測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)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(cè)試信號(hào)產(chǎn)生60-64
• 5.2.3 適時(shí)監(jiān)控后端64-65
• 5.3 使用測(cè)試源對(duì)ADS-B 接收機(jī)基帶處理測(cè)試結(jié)果分析65-70
• 5.3.1 脈沖提取算法測(cè)試65-66
• 5.3.2 報(bào)頭檢測(cè)算法測(cè)試66-67
• 5.3.3 重觸發(fā)算法測(cè)試67-69
• 5.3.4 多目標(biāo)識(shí)別測(cè)試69-70
• 5.4 ADS-B 接收機(jī)點(diǎn)跡處理板系統(tǒng)測(cè)試70-71
• 第六章總結(jié)71-73
• 參考文獻(xiàn)73-75
• 致謝75-76
• 攻博/碩期間取得的研究成果76-77

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

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

2 劉國(guó)鋒;;簡(jiǎn)述ADS-BIN技術(shù)在中國(guó)的應(yīng)用前景[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2012年03期

3 許哲;康永;;一種改進(jìn)的ADS-B信號(hào)前導(dǎo)脈沖檢測(cè)算法[J];電子科技;2013年06期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 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(jì)及仿真[D];北京郵電大學(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 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(xué);2010年

4 戴超成;廣播式自動(dòng)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(xué);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(xué);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(xué);2012年

7 許曉;信號(hào)交疊下S模式ADS-B信號(hào)解碼仿真[D];中國(guó)民用航空飛行學(xué)院;2013年

8 羅啟銘;雷達(dá)、飛行計(jì)劃與ADS-B數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);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(hào)：435537