复杂电磁环境下ADS-B性能评估和提升的关键技术研究
本文关键词：复杂电磁环境下ADS-B性能评估和提升的关键技术研究 出处：《电子科技大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：近年来,随着民航飞机数量迅猛增长,机载以及地面监视信息传输需求不断增加,航空频谱环境愈加复杂化。复杂电磁环境是导致广播式自动监视技术(ADS-B)监视性能下降的关键因素,为了确保ADS-B能够长期提供安全高效的监视服务,有必要对未来环境下ADS-B监视性能进行评估和预测,以及研究新的技术进一步提升复杂电磁环境下ADS-B的监视性能。针对复杂电磁环境下ADS-B性能评估和提升问题,在对ADS-B技术原理、ADS-B面临的复杂电磁环境以及ADS-B监视性能等理论进行简要介绍的基础上,该文开展了如下几项的研究内容:1、针对复杂电磁环境下ADS-B性能的评估问题,提出了一种基于解析模型的性能评估方法。该方法分为1090MHz信号环境建模和ADS-B性能评估建模两部分,首先,根据现有数据建立评估区域的1090MHz信号环境模型,包括:评估区域交通流量分布模型、接收信号功率分布模型和同信道干扰模型;其次,结合信号环境模型建立ADS-B性能评估模型,包括干扰环境下接收机解码性能模型、接收机灵敏度模型以及性能评估和预测模型。该评估方法根据可根据历史数据预测未来场景下的设备性能,相比于实测评估或者仿真模拟方法具有很大优势。2、针对复杂电磁环境下ADS-B解码性能提升问题,研究了一种基于解析恒模算法的信号盲分离技术。该方法结合S模式信号PPM调制的特殊性质引入解析恒模算法,设计了三种适用于Garble干扰下ADS-B信号的盲分离算法:ACMA、MDA和MS-ZCMA算法。仿真实验详细分析了信噪比、信源角度偏差、快拍数以及重叠时延等因素对算法的性能影响,实验结果显示MDA和MS-ZCMA算法都达到了理想的性能要求。该方法与一般的盲分离算法相比不具有重复收敛的问题,并且可以分离多个重叠的信号。3、针对复杂电磁环境下ADS-B数据传输性能提升问题,提出了一种基于相位调制的数据链扩容技术。首先,简单论述了ADS-B数据链扩容技术需要解决的几项关键技术,包括:复合调制、信号同步、编码与校验和可行性与安全性评估;其次,针对扩容数据链的突发同步问题,提出了一种基于频偏捕获和相位误差跟踪的高精度同步方法,并通过仿真实验验证了算法的有效性。该扩容技术可在不增加信号发送次数的前提下增加信息的传输容量,有效提升ADS-B数据传输性能。
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【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V355.1
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，本文编号：1348139
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