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《西安电子科技大学》 2017年
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基于DSP的ADS-B数据处理系统

杨宁娟  
【摘要】:随着民航产业的发展,以及低空域的逐步开放,中国民航对空管监视设备的需求越来越大。目前,我国民航普遍采用二次雷达为主的监视模式,但我国监视雷达由于设备昂贵并未实现中国空域的完全覆盖,同时,传统的地基雷达还具有基础建设要求高,价格高昂,监视范围和精度有限等问题;对于通航低空域而言,由于陆基设备的不足和监视盲区问题导致通航监视手段的严重不足,随着飞行流量的飞速增长,航空飞行安全保障的问题日益突出。为了解决这些问题,开发出ADS-B系统,它能够在那些没有雷达覆盖的地方,提供类似于雷达的监管功能,也可以花费较少的代价在那些有雷达覆盖的地方扩大监控范围,从而保障飞机安全高效的飞行,并且可以提高空中一定范围内允许飞行的飞机数量,它是我国未来航空监视领域不可缺少的关键技术。本文从ADS-B地面系统硬件及软件的总体设计框架出发,设计和实现了ADS-B地面系统中的数据处理部分,数据处理部分由DSP和FPGA组成,其中FPGA主要实现消息解码和数据位的输出功能,本文着重设计和实现了其中的DSP部分,并且介绍了DSP与FPGA之间的通信接口设计。在硬件方面,本文分析了DSP及其外围电路硬件部分的设计,包括DSP、FLASH及网口芯片等的连接电路。在软件方面,本文设计和实现了DSP及外围芯片的驱动程序,以及DSP内部的数据处理程序的各个模块。在关键算法设计中,设计实现了DSP中的多目标管理算法、DSP的FLASH烧写算法、数据检纠错算法、提高系统稳定性的软件及硬件处理、DSP与FPGA之间的数据通信接口。其中,DSP的内部数据处理程序,首先接收ADS-B信息,进行数据的检纠错、数据的管理、数据融合、数据解包及打包等处理后,最终将标准的报文数据送到上位机显控软件显示。本项目自主研发ADS-B地面系统,可以获得设备附近较远距离的飞机位置信息,并在显控软件上实时显示飞机位置和轨迹,并为地面管制中心实时地提供附近的飞机信息。将该设备安装在飞机上,可以为机组人员监视周边的空域飞机,机组人员通过观察监控画面,可以起到维护飞行安全的重要作用。本地面系统具有一定的可扩展性,由地面设备衍生出来的1090ES ADS-B机载设备,它能够实现机载收发一体化功能,它可以发送数据报文广播和接收数据报文,对于以后空地一体化监视系统有着重要意义。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:V355.1;TP311.52

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