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机载VHF通信系统干扰研究

刘付星  
【摘要】:随着民用航空的迅猛发展,当今民航飞机正以每年至少100架的速度净增。而航空公司、航线数量多,也使得总航班数剧增,同一时间同一空域内的飞机密集,空中交通日趋繁忙,良好的通信显得尤为重要。为保障飞机在空中飞行的安全,需要可靠的通信连接进行实时监控。VHF通信在过去的几十年里一直是民用飞机最重要的通信方式之一,在中短距离内效果较好,可以实现飞机与飞机以及飞机与地面之间近距离监控、话音通信和数据传输。 在现在的民航飞机上虽然装有多种类型通信设备,但在实际空-空、空-地通信应用中,VHF通信是首选的、最重要的通信方式。但由于VHF通信的特殊性质,致使机载VHF设备极易受到各种各样的干扰,导致空-空与空-地通信受阻,同时也导致地面监控数据的中断,严重影响飞机飞行安全。 本文通过实际发生的案例,研究了机载VHF通信过程中各种可能的干扰,包括天电干扰、邻频干扰、镜像干扰、同频干扰、互调干扰、交调干扰、工业干扰、噪声干扰等。其中,民用调频广播电台对机载VHF通信干扰尤为严重,也是本文着重研究的内容,包括一般同频干扰的产生机理以及FM广播电台同频干扰产生机理,进行了详细的推导和论证,并提出了相应的解决方案。 本文参考飞机维护手册(AMM)和部件维修手册(CMM)中机载VHF通信系统设备的结构和参数,就机载VHF通信保障上进行研究,从机载VHF通信设备结构、环境等方面,引用实例对VHF的干扰来源、干扰现象,并针对调频广播电台引起的同频干扰进行研究分析,提出抗同频干扰的方案、措施。设计了一个LMS自适应滤波器,专门针对FM广播电台干扰进行滤波,运用Matlab对解决方案进行仿真和研究。实现对VHF通信系统干扰机理和抗干扰方案的研究。


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