卫星载荷ADS-B接收机动态场景模拟信号源研究与实现

发布时间：2020-06-02 21:23

【摘要】：ADS-B(Automatic Dependent Surveilance-Broadcast)航空管理监视系统中,飞行器自动对外广播当前状态、位置、速度等信息,从而实现信息共享和更加高效、经济的交通监管。星载ADS-B系统将接收机安装在低轨卫星上,利用卫星高度优势接收飞行器的ADS-B报文信号,克服了传统地面接收站覆盖范围小、部署位置受限的问题。为了在实验室环境下完成对星载接收机的灵敏度、报文解算正确性、解混叠能力、对大量报文的实时解算能力的测试,卫星接收机动态场景下模拟信号源的研制显得尤为重要。在动态星载ADS-B应用场景下,对每架飞行器的单个报文信号而言,需考虑发射功率、传输延迟、路径损耗、多普勒频移,以及发射天线方向图与接收天线方向图对信号功率影响等因素,最终模拟得到卫星接收到的多目标、多报文时域叠加的射频模拟信号。本文设计了一款单通道输出的星载ADS-B接收机动态场景模拟信号源,具体工作如下:(1)根据设定的卫星运动场景,确定卫星对地接收覆盖范围,设定飞行器数量,按照民航运行准则,随机生成每架飞行器的初始位置、高度、速度等基础信息;之后再依照DO-260B标准的规定随机产生每架飞行器ICAO、航班号、发射功率、报文广播时刻等,即可得到动态场景下,卫星接收到的飞行器报文信息组;(2)将飞行器报文信息依照报文类型进行编码,并进行PPM数字中频调制,在调制过程中,考虑每一个报文信号传输衰减、多普勒频率和天线增益的变化,最终得到不同载频频率和功率的数字中频信号。将每一架飞行器的数字中频信号在时域上进行叠加,然后对叠加后的中频信号进行放大、量化,将量化后的数字中频信号输入TXDAC中,输出的I、Q两路模拟信号再经正交上变频、滤波、衰减后,得到设定场景下的单路射频信号。(3)使用评估板KC705和AD9361对模拟信号源进行实现,并进行了相应测试。结合接收机分别测试了信号源产生各类型报文的正确性和在动态场景下产生多目标、多报文复杂信号的能力;使用示波器测试了信号源可输出时域交织信号的能力。
【图文】：

世界航线分布与难以监视的区域

星载ADS-B系统构架图
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V355.1

【参考文献】

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本文编号：2693785