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基于1090MHz ES数据链ADS-B关键技术研究

王菲  
【摘要】: 随着民航事业的不断发展,对民航无线通信系统的系统容量、覆盖范围和数据的可靠性提出更高要求。1090MHz ES ADS-B是基于Mode S数据链的一种ADS-B技术。提供的最大数据带宽为1M Bits/s,且可以为传统雷达无法覆盖区域,比如沙漠、海洋等区域提供监视等服务。 1090MHz ES ADS-B是国际民航组织唯一推荐的一种模式,该系统只需对Mode S应答机做少许改动,就能实现ADS-B消息编码。ADS-B系统建立在独立编址、在机载设备,比如GNSS的支持下,自动广播当前状态信息、模式信息、目标信息等,从而实现监视、导航、敌我识别等。 本文介绍了一种基于FPGA+DSP架构的ADS-B接收机数字处理系统。改进了原ModeS解码算法,实现高密度环境下的ADS-B广播信息接收功能,包括报头检测算法、多采样点多参数的代码拾取算法,以及基于置信度分析的纠错算法,提出并实现部分ADS-B消息提取算法。 在本项目中,本人参与ADS-B接收机接收处理算法研究、系统架构设计以及系统硬件设计实现,以及测试系统的设计与实现。具体工作如下: 1.改进Mode S解码算法,使之适合新的ADS-B系统,包括新增DMTL算法,幅度滤波,简化报头识别算法,改进代码位识别算法和置信度提取算法,新增ADS-B消息提取算法。完成ADS-B解码系统的硬件设计,FPGA算法实现,和部分DSP算法实现。其中,改进FPGA和DSP的数据交互方式,大大降低解码延时,能够解紧邻ADS-B目标,大幅提高整体解码性能。 2.独立完成ADS-B测试系统(除开PC端的软件实现)。其中包括硬件设计与实现,器件代码编写以及最终调试。该测试系统可兼容测试Mode A/C,Mode S,TCAS等译码系统。该测试源产生测试信号的覆盖率高,能做完备测试。 3.完成ADS-B译码系统中各个算法测试和系统整体测试。


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