基于十字阵列的ADS-B多类干扰抑制算法研究

发布时间：2017-09-09 14:35

  本文关键词：基于十字阵列的ADS-B多类干扰抑制算法研究

  更多相关文章： ADS-B 软件接收机 干扰抑制 非均匀检测 阵列信号处理 盲自适应波束形成

【摘要】：广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B)是一种基于卫星导航和数据链路的航空器监视技术,凭借其精度高、成本低的优势而在世界上广泛应用于空中交通管制和航班跟踪等领域。然而,由于ADS-B系统的广播特性和信号非加密特点,极易受到多种形式的有意或无意干扰,严重威胁着航班飞行安全。因此,本文将主要研究ADS-B干扰抑制算法。论文主要工作如下:第一,对ADS-B信号的特点进行了归纳总结,这些特点将作为本文所提干扰抑制算法的立足点;设计开发了ADS-B 1090ES模式软件接收机,为后续研究干扰抑制算法奠定基础;针对ADS-B信号互相交织的情况,提出了一种单通道解交织方案。第二,针对压制性干扰,基于ADS-B信号与压制性干扰的不同特点,研究了一种简单的干扰检测方法;针对干扰的统计特性受ADS-B信号影响而非均匀的环境,利用广义内积非均匀检测器,剔除非均匀样本,并结合功率倒置法,用剩余样本训练自适应阵列权值,只抑制压制性干扰,而几乎不削弱与干扰来向不同的ADS-B信号。该方法是一种盲自适应方法,稳健性高,易于工程实现。第三,针对欺骗式干扰,利用ADS-B消息中广播的位置信息与接收机十字阵列天线的位置信息来计算信号的DOA(Direction of Arrival),识别并抑制欺骗式干扰。该方法不需要通过空域搜索来进行DOA估计,大大减少了计算量,降低了算法复杂度。第四,针对压制性干扰和欺骗式干扰共存的复杂电磁环境,本文基于十字阵列,结合上述压制性干扰检测与抑制算法、欺骗式干扰识别与抑制算法,研究了一种多类干扰联合检测与抑制方法,在抑制压制性干扰的同时,识别ADS-B信号的真伪。
【关键词】：ADS-B 软件接收机 干扰抑制 非均匀检测 阵列信号处理 盲自适应波束形成
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V355.1
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 课题研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外发展现状12-15
• 1.2.1 ADS-B系统应用现状12-13
• 1.2.2 ADS-B抗干扰研究现状13-15
• 1.3 本文的主要工作及论文结构15-17
• 第二章 ADS-B软件接收机的设计与实现17-33
• 2.1 ADS-B信号特点介绍17-21
• 2.1.1 1090ES模式信号特征17-21
• 2.1.2 UAT模式信号特征21
• 2.2 1090ES软件接收机设计与实现21-32
• 2.2.1 报头检测22-25
• 2.2.2 数据位提取与校验25-26
• 2.2.3 单通道解交织26-28
• 2.2.4 解码28-30
• 2.2.5 实验结果及分析30-32
• 2.3 本章小结32-33
• 第三章 基于十字阵列的压制性干扰检测与抑制算法33-47
• 3.1 信号模型33-35
• 3.2 压制性干扰的检测算法35-37
• 3.3 基于非均匀检测-功率倒置法的干扰抑制算法37-39
• 3.4 仿真结果及分析39-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第四章 基于十字阵列的欺骗式干扰识别与抑制算法47-55
• 4.1 信号模型47-48
• 4.2 算法原理48-52
• 4.3 仿真结果及分析52-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第五章 多类干扰联合检测与抑制算法55-63
• 5.1 多类干扰共存时的数据模型55-56
• 5.2 算法原理56-57
• 5.3 仿真结果及分析57-62
• 5.4 本章小结62-63
• 第六章 结束语63-64
• 参考文献64-69
• 致谢69-70
• 攻读硕士期间所发表的论文70

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本文编号：821012