ADS-B数据链路干扰分析

发布时间：2017-05-17 01:10

  本文关键词：ADS-B数据链路干扰分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：空中交通管理的首要任务是保障所有飞机在航线上按时、安全、有效的在空域中飞行，对于管制员，则要时刻监视其负责空域内每个飞机的飞行情况。传统的检测方式是通过雷达与飞行员通讯，采取询问/应答的方式来了解飞机的状况。从长远的发展来看，这种雷达系统还存在一些不足：在海洋与荒漠等地区存在许多雷达盲区，这些盲区的形成主要是因为雷达波束直线传播的方式；对于飞机的计划航路、速度等态势数据，雷达系统目前还不能得到，这直接影响跟踪精度以及短期冲突告警的能力。因此，寻找一种新的监视方法以及势在必行。 ADS-B全称为Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，中文翻译为广播式自动相关监视，对于空管领域，ADS-B系统是同时具备监视与通信功能的信息系统。目前，国际民航组织已经把ADS-B技术作为未来主流的监视技术之一。随着这项技术的发展以及广泛使用，ADS-B中所存在的问题也日益严重，链路中的干扰直接影响ADS-B系统对飞机的监视以及导航工作。 本文将从ADS-B系统的起源开始，逐步介绍它的工作原理、使用区域、所存在的风险以及目前国内外的研究和发展情况。ADS-B系统进行信号传播使用到三种链路：1090ES数据链路（1090MHz Mode S Extended Squitter，1090ES）、通用访问收发机（Universal Access Transceiver，UAT）、模式4甚高频数据链路（VHF Data Link MODE4，VDL-4），通过比较的方式找到各种链路的优势和劣势。 本文以1090ES数据链路为例，，对它存在的干扰问题进行了分析研究。最后论文采用恒模算法和盲信号提取两种算法分别去解决ADS-B链路中存在的干扰问题。在这个过程中，选取调频信号和C模式应答信号分别作为1090ES中的干扰信号，通过Matlab进行仿真实验，使得采用恒模算法可以从1090ES与调频信号组成的混合信号中提取出1090ES和调频信号，采用盲信号提取法可以从混合信号中分别提取出1090ES应答信号与C模式应答信号，验证两种算法对于解决链路中干扰问题可行性和有效性。此外，本文对ADS-B系统未来的发展趋势进行了展望。
【关键词】：ADS-B 1090ES数据链路 恒模算法 盲信号提取
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.2;TN972
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 选题背景及意义10
• 1.2 ADS-B 的概述10-11
• 1.3 ADS- B 与一次二次雷达的比较11-12
• 1.4 ADS-B 的功能12-14
• 1.4.1 ADS-B 信息发送12-13
• 1.4.2 ADS-B 信息接收13-14
• 1.5 ADS-B 的系统风险14-15
• 1.6 ADS-B 技术发展状况15-19
• 1.6.1 国外的发展状况15-16
• 1.6.2 ADS-B 在我国通用航空中的发展和前景16-19
• 1.7 论文研究内容19-21
• 第2章 ADS-B 数据链路研究21-29
• 2.1 引言21
• 2.2 ADS-B 数据链路介绍21-23
• 2.2.1 1090ES 数据链路21-22
• 2.2.2 通用访问收发数据链路22
• 2.2.3 模式 4 甚高频数据链路22-23
• 2.3 三种数据链路的比较分析23
• 2.4 数据链路选择23-24
• 2.5 1090ES 数据链路研究24-28
• 2.5.1 1090ES 数据链路前导报头24-25
• 2.5.2 1090ES 数据链路数据脉冲25-26
• 2.5.3 1090ES 数据链路结构仿真26-27
• 2.5.4 1090ES 数据链路干扰分析27-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第3章 基于恒模算法的干扰抑制技术研究29-37
• 3.1 引言29
• 3.2 恒模算法基本原理29-30
• 3.3 恒模阵列30-31
• 3.4 仿真实验及结果分析31-36
• 3.4.1 自适应阵列31-32
• 3.4.2 实验步骤及结果32-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第4章 基于盲信号提取的干扰抑制技术研究37-47
• 4.1 引言37
• 4.2 盲信号提取基本原理37-41
• 4.2.1 预白化38-39
• 4.2.2 提取的学习算法39-41
• 4.3 仿真实验及结果分析41-46
• 4.3.1 C 模式应答信号41-42
• 4.3.2 实验步骤及结果42-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第5章 全文总结47-48
• 参考文献48-51
• 附录 A：程序清单51-56
• 作者简介及科研成果56-57
• 致谢57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张天平;郝建华;许斌;丁丹;;ADS-B技术及其在空管中的发展与应用[J];电子产品世界;2009年06期

2 张青竹;张军;刘伟;朱衍波;;民航空管应用ADS-B的关键问题分析[J];电子技术应用;2007年09期

3 李自俊;;一种基于ADS-B、WAM和雷达的组合监视方法及其架构[J];航空电子技术;2008年01期

4 张俊强;张益萍;;ACAS接收机S模式信号处理算法及其实现[J];航空电子技术;2009年04期

5 陈亚青;李士刚;;中美ADS-B发展应用对比分析[J];交通企业管理;2010年05期

6 吕小平;;A-SMGCS技术和应用介绍[J];空中交通管理;2006年08期

7 时宏伟;;ADS-B数据链应用技术的综合评述(一)[J];空中交通管理;2007年06期

8 吕小平;;ADS-B应用中UAT技术介绍[J];空中交通管理;2007年08期

9 阮敏;;ADS-B系统的应用及风险研究[J];空中交通管理;2009年01期

10 张彭;;ADS-B在空中交通管制中的应用[J];内蒙古电大学刊;2008年04期

  本文关键词：ADS-B数据链路干扰分析，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：372278