基于软件无线电的民用飞机甚高频数据链传输技术研究

发布时间：2021-10-16 02:07

　　随着我国民航事业进入新的发展阶段,近年来地空通信流量正不断增加。国内民航通信广泛应用的飞机通信寻址与报告系统（ACARS）在部分城市机场的容量已趋于饱和。为解决民用飞机地空数字通信问题,国际民航组织要求地空通信系统建立甚高频数据链以实现向航空电信网的过渡。然而,甚高频数据链核心技术被国外垄断,相关设备依赖进口,为了实现国产化,有必要对甚高频数据链相关技术展开研究。本文根据国际民航组织文件对甚高频数据链模式4（VDL-M4）进行物理层传输技术进行了研究,以提高地空通信的效率和可靠性。VDL-M4物理层采用高斯滤波频移键控（GFSK）进行调制。本文基于灵活、可重构和模块化的GNU Radio和HackRF One软件无线电平台对VDL-M4采用的GFSK调制解调技术进行研究,设计面向VDL-M4的编码、解码、GFSK调制、解调和码元同步等方案,实现了基于GFSK调制的VDL-M4数字信号收发系统。首先,根据国际民航组织文件对VDL-M4物理层通信技术进行深入研究和分析,依据相关参数规定设计VDL-M4通信方案。其次,研究HackRF One的硬件结构和GNU Radio的软件架构,重点分析... 

【文章来源】：中国民航大学天津市

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究发展现状
        1.2.1 民用飞机甚高频数据链的实施方案
        1.2.2 机载数据链国内外研究现状
        1.2.3 软件无线电技术
        1.2.4 研究发展趋势及存在的问题
    1.3 论文研究内容
        1.3.1 论文主要工作
        1.3.2 各章节内容的结构安排
第二章 GNU RADIO和 HACKRF ONE软件无线电平台
    2.1 GNU RADIO和 HACKRF ONE平台概述
    2.2 GNU RADIO平台
        2.2.1 GNU Radio内部结构
        2.2.2 GNU Radio的信息调度机制
        2.2.3 GNU Radio的图形化界面GRC及其模块
    2.3 平台硬件环境HACKRF ONE
    2.4 本章小结
第三章 基于GFSK调制的VDL-M4 收发机设计与实现
    3.1 VDLM4信号物理层协议分析
    3.2 VDL-M4的收发机总体设计
    3.3 VDL-M4发射机设计和实现
        3.3.1 发射机信源模块
        3.3.2 数据包编码模块
        3.3.3 面向VDL-M4的GFSK调制模块
        3.3.4 Osmocom Sink模块
    3.4 VDL-M4接收机设计和实现
        3.4.1 Osmocom Source模块
        3.4.2 面向VDL-M4的GFSK解调模块
        3.4.3 码元同步模块改进
        3.4.4 数据包解码模块
    3.5 本章小结
第四章 系统测试及结果分析
    4.1 码元同步模块测试
        4.1.1 测试环境与参数
        4.1.2 实验结果与分析
    4.2 发射端和接收端测试
        4.2.1 测试环境与参数
        4.2.2 信号收发测试
        4.2.3 信号传输距离测试
        4.2.4 民航报文收发测试
    4.3 数据包测试
    4.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3438942