本文關(guān)鍵詞：基于收發(fā)一體的S模式ADS_B系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：基于S模式的ADS_B系統(tǒng)是國際民用航空組織在現(xiàn)今航空領(lǐng)域日益發(fā)展的重要階段，所推廣的一種最新技術(shù)的航空交通管制系統(tǒng)。同時ADS_B技術(shù)也成為空中交通管制領(lǐng)域的一項革命性技術(shù)�；�1090MHz ES數(shù)據(jù)鏈的ADS-B系統(tǒng)是一種新的S模式數(shù)據(jù)鏈的ADS-B技術(shù)。和傳統(tǒng)的二次雷達交通管制技術(shù)相對比，基S模式的ADS-B系統(tǒng)具有開發(fā)簡單、費用低廉、檢測性能高、監(jiān)視范圍廣闊等巨大優(yōu)勢，因此該系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到空中交通管制、敵我空中目標識別、飛行器定位導(dǎo)航等諸多方面。 本論文主要對收發(fā)一體的S模式ADS_B系統(tǒng)的發(fā)射機、接收機、數(shù)字解碼板等模塊進行分析，詳細論述了數(shù)字基帶部分的相關(guān)算法，數(shù)字基帶部分主要用以實現(xiàn)幀頭檢測、位的提取、置信度分析，糾錯檢錯、接口控制、航空總線收發(fā)等操作。論文首先在matlab平臺上對編解碼算法進行仿真驗證，結(jié)果表明，本論文設(shè)計的算法可以正確的解碼ADS_B數(shù)據(jù)。隨后在硬件平臺上，對S模式ADS_B收發(fā)系統(tǒng)進行實現(xiàn)。 本人的主要工作如下： 1．對S模式ADS_B系統(tǒng)進行架構(gòu)分析。 2．數(shù)字解碼算法在matlab平臺上進行仿真驗證。 3．在硬件平臺上，對S模式ADS_B系統(tǒng)進行實現(xiàn)，在實現(xiàn)過程中，不斷對代碼進行功能驗證，發(fā)現(xiàn)錯誤后優(yōu)化代碼，，提高系統(tǒng)的性能。 4．實現(xiàn)ADS_B系統(tǒng)的接收解碼功能，然后實現(xiàn)ADS_B系統(tǒng)的發(fā)送數(shù)據(jù)能力。 5．在樓頂進行外場實驗，搭建實驗平臺，利用所設(shè)計的ADS_B系統(tǒng)，對空中目標所發(fā)送的ADS_B數(shù)據(jù)進行接收并解碼，然后在顯示軟件上看到航跡。 實驗結(jié)果表明，通過本論文設(shè)計的收發(fā)一體的S模式ADS_B系統(tǒng)有較好的性能，可以高效正確的解碼ADS_B消息，并能夠根據(jù)ADS_B數(shù)字標準格式，通過編碼數(shù)據(jù)，將自身的信息通過發(fā)射機發(fā)送出去，達到收發(fā)一體的效果。
【關(guān)鍵詞】：模式S ADS-B matlab 數(shù)字基帶算法 置信度分析 糾錯檢錯
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：V355.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 研究背景12-16
• 1.1.1 ADS_B 的發(fā)展概況12
• 1.1.2 ADS_B 系統(tǒng)的特征12-14
• 1.1.3 ADS_B 系統(tǒng)的運行模式14
• 1.1.4 模式 S 的歷史和發(fā)展趨勢14-15
• 1.1.5 S 模式與 ADS_B 系統(tǒng)的結(jié)合15-16
• 1.2 論文內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排16-17
• 第二章 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)17-31
• 2.1 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)的基本概況17-18
• 2.2 模式 S 數(shù)據(jù)鏈的構(gòu)成18-21
• 2.3 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21-23
• 2.4 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送過程23-26
• 2.5 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)收發(fā)一體機制26-30
• 2.5.1 收發(fā)一體的基本要求26
• 2.5.2 接收機與發(fā)射機的連接方式26-27
• 2.5.3 ADS_B 消息的接收與發(fā)送設(shè)計27-28
• 2.5.4 ADS_B 消息生成及收發(fā)控制28-29
• 2.5.5 ADS_B 收發(fā)一體結(jié)構(gòu)29-30
• 2.5.6 接收和發(fā)射過程中需要注意的事項30
• 2.6 本設(shè)計對相關(guān)標準的引用說明30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第三章 S 模式 ADS_B 信號檢測算法31-58
• 3.1 ADS_B 系統(tǒng)數(shù)字處理部分簡介31
• 3.2 幀頭檢測31-32
• 3.2.1 幀頭檢測簡介31-32
• 3.2.2 幀頭檢測目的32
• 3.3 幀頭檢測中的門限值選取32-37
• 3.3.1 噪聲的特性33-34
• 3.3.2 門限值的估計34-37
• 3.4 幀頭時序檢測37-43
• 3.4.1 幀頭時序特征37
• 3.4.2 時序檢測基本算法37-38
• 3.4.3 時序檢測算法的改進38-39
• 3.4.4 自相關(guān)濾波算法39-42
• 3.4.5 相關(guān)性理論在幀頭時序檢測算法中的應(yīng)用研究42
• 3.4.6 改進的互相關(guān)算法42-43
• 3.5 幀頭功率值分析43-50
• 3.5.1 考慮到外界干擾因素的算法改進44-45
• 3.5.2 對參考功率值計算的再驗證45-50
• 3.6 再觸發(fā)50
• 3.7 信號檢測算法的分析與驗證50-57
• 3.7.1 simulink 平臺搭建50-54
• 3.7.2 算法比較與結(jié)果分析54-56
• 3.7.3 算法仿真56-57
• 3.8 本章小結(jié)57-58
• 第四章 S 模式 ADS_B 信號獲取算法58-67
• 4.1 位的提取依據(jù)58
• 4.2 對位提取算法的再思考58-66
• 4.2.1 6dB 閥值法59
• 4.2.2 改進型的中點判別法59-61
• 4.2.3 雙重基線多點振幅采樣61-62
• 4.2.4 一種基于查表思想的位提取算法62-63
• 4.2.5 查找表法的優(yōu)化63-65
• 4.2.6 查找表法的優(yōu)缺點65
• 4.2.7 各種算法的實驗數(shù)據(jù)分析65-66
• 4.3 本章小結(jié)66-67
• 第五章 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)糾錯算法研究以及點跡補償67-83
• 5.1 置信度分析與糾檢錯的必要性67
• 5.2 循環(huán)冗余校驗67-69
• 5.3 現(xiàn)有 ADS_B 系統(tǒng)中的糾錯方法69-71
• 5.4 糾檢錯的補充算法71-73
• 5.5 糾檢錯算法的優(yōu)化73-75
• 5.6 并行聯(lián)合糾檢錯算法的仿真驗證75-78
• 5.6.1 檢錯電路設(shè)計75-76
• 5.6.2 算法仿真驗證76-78
• 5.7 點跡補償算法研究78-82
• 5.7.1 對于一種現(xiàn)象的分析78
• 5.7.2 點跡補償78-82
• 5.8 本章小結(jié)82-83
• 第六章 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)硬件實現(xiàn)83-109
• 6.1 器件選型以及硬件平臺搭建83-86
• 6.1.1 FPGA 芯片選型83-84
• 6.1.2 AD 芯片選型84
• 6.1.3 ARM 芯片選型84-86
• 6.1.4 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)的架構(gòu)86
• 6.2 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)數(shù)字解碼實現(xiàn)86-108
• 6.2.1 ADS_B 信號檢測算法實現(xiàn)87-96
• 6.2.2 位的提取與置信度分析96-98
• 6.2.3 糾檢錯實現(xiàn)98-99
• 6.2.4 FPGA 與 ARM 間的數(shù)據(jù)交互99-103
• 6.2.5 解碼性能的分析103-104
• 6.2.6 解碼系統(tǒng)硬件消耗104
• 6.2.7 S 模式 ADS_B 系統(tǒng)收發(fā)的控制104-106
• 6.2.8 收發(fā)控制的外場測試106-108
• 6.3 本章小結(jié)108-109
• 第七章 總結(jié)及展望109-111
• 7.1 總結(jié)109-110
• 7.2 展望110-111
• 致謝111-112
• 參考文獻112-114
• 攻碩期間的研究成果114-115

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：基于收發(fā)一體的S模式ADS_B系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：380554