本文關鍵詞：ADS-B基帶信號處理芯片設計

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【摘要】：隨著現(xiàn)代空管領域的不斷發(fā)展,ADS-B將成為未來航空交通管理的重要手段。ADS-B系統(tǒng)逐漸成為飛行器強制安裝的航電系統(tǒng)組成部分,它幫助飛行員對空域環(huán)境全面了解,可以大幅減小飛行器之間的間隔距離,提高空域利用率,同時避撞系統(tǒng)根據(jù)ADS-B提供的空域交通信息和預設的避撞策略進行避撞操作,從而保證空中交通安全。因此ADS-B是未來空中交通管制手段的重要發(fā)展方向。傳統(tǒng)的ADS-B機載接收系統(tǒng)架構是基于FPGA的基帶信號處理數(shù)字邏輯電路與基于嵌入式軟件的數(shù)據(jù)處理相結合。在這種系統(tǒng)架構中基帶信號處理和數(shù)據(jù)處理跨越了軟硬件平臺,其系統(tǒng)構建復雜、開發(fā)周期長、靈活性差。本文結合傳統(tǒng)的基帶信號處理算法,提出基于數(shù)字邏輯電路的基帶信號處理和數(shù)據(jù)處理一體化芯片架構,并完成數(shù)據(jù)處理算法設計和實現(xiàn),芯片邏輯綜合和版圖設計,本文所做具體工作如下:1.ADS-B基帶信號處理各模塊實現(xiàn)與功能驗證。本文在成熟的基帶信號處理算法基礎上實現(xiàn)了自相關濾波、報頭檢測、信息提取和糾檢錯等子模塊,并在Modelsim仿真平臺和FPGA上對所實現(xiàn)的各子模塊和整體分別進行了功能驗證。2.ADS-B消息數(shù)據(jù)處理算法設計與實現(xiàn),包括速度消息的解析算法、高度信息解析算法和經(jīng)緯度CPR解析算法的設計和數(shù)字邏輯電路實現(xiàn),并對實現(xiàn)結果進行了相應的驗證。采用目標動態(tài)刷新策略實現(xiàn)對多個目標飛行數(shù)據(jù)的動態(tài)更新,基于數(shù)字邏輯電路的ADS-B消息處理能力較基于嵌入式軟件的ADS-B消息處理能力顯著提升。3.基于SMIC 0.13μm CMOS工藝的數(shù)字集成電路后端設計。本文完成了數(shù)字集成電路的邏輯綜合、靜態(tài)時序分析與版圖設計及后仿真等工作。本文針對機載ADS-B基帶信號處理系統(tǒng)小型化、低功耗化和系統(tǒng)設計簡單化的需求進行了ADS-B基帶信號處理芯片設計和相應驗證。本文簡要論述了基于成熟的ADS-B基帶信號處理算法的數(shù)字邏輯電路實現(xiàn),詳細論述了ADS-B消息處理模塊的實現(xiàn),以及芯片后端的邏輯綜合和版圖設計等工作。
【關鍵詞】：ADS-B 空中交通管理 基帶信號處理 數(shù)據(jù)處理 ASIC
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V355

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王魯杰;;中國民航應優(yōu)先發(fā)展ADS-B應用技術[J];中國民用航空;2006年01期

2 王旭東;劉渝;;多通道自相關信號檢測算法及其FPGA實現(xiàn)[J];儀器儀表學報;2007年05期

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本文編號：1061291