星載ADS-B中頻接收機分離算法的、研究與實現(xiàn).pdf

1、ADS-B技術(shù)是目前航空監(jiān)視的主要技術(shù)，飛機通過對外廣播位置、身份、速度等信息，實現(xiàn)信息共享和空中交通監(jiān)視。目前的ADS-B監(jiān)視系統(tǒng)以地面基站為主，由于地面接收站的覆蓋范圍小、部署成本高，地面ADS-B監(jiān)視系統(tǒng)僅能實現(xiàn)對部分重點區(qū)域的監(jiān)視。隨著對空管監(jiān)控要求的提高，地面監(jiān)視系統(tǒng)難以滿足當前的需求。而低軌衛(wèi)星系統(tǒng)依托于衛(wèi)星的高度優(yōu)勢，對地覆蓋范圍廣，綜合部署成本低，可以對全球進行覆蓋，相對于地面ADS-B監(jiān)視系統(tǒng)有較大的優(yōu)勢。不過，星載A

2、DS-B系統(tǒng)同樣面臨著巨大的技術(shù)難題，衛(wèi)星運行軌道距離飛機較遠，信號的傳輸損耗大；衛(wèi)星天線的覆蓋范圍廣，信號密集度大，存在信號交疊等問題。
　　本文針對星載ADS-B系統(tǒng)中如何對交疊信號處理的問題進行研究。分析了在一定飛機密度下信號的竄擾概率和飛機容量；研究了交疊信號的波形畸變；采用重觸發(fā)技術(shù)和FastICA算法對交疊信號進行分離和處理，并得到不同條件下交疊信號的檢測概率；最后，提出了一種基于干擾抵消的ADS-B1090ES交疊信

3、號分離方法，并在硬件上進行了實現(xiàn)。
　　由于1090ES信號間存在著相差，信號在交疊的時候并不是簡單的基帶脈沖疊加，還有可以能出現(xiàn)波形抵消的情況。特別是在，波形抵消的情況下，交疊信號會被嚴重的干擾，難以辨別脈沖，從而導(dǎo)致交疊信號無法被有效檢測。
　　對于1090ES信號的交疊問題，RTCA DO-260B中推薦了重觸發(fā)技術(shù)。重觸發(fā)技術(shù)通過拾取大功率信號，丟棄小功率信號，可以實現(xiàn)在一定功率比下對交疊信號中大功率信號的檢測。而獨

4、立分量分析利用源信號的獨立性，通過求解解混矩陣，可以實現(xiàn)對交疊信號的分離。文中對兩種交疊處理技術(shù)進行了仿真實驗，并得到了相應(yīng)條件下交疊信號的檢測概率。
　　由于重觸發(fā)技術(shù)的性能較差，獨立分量分析的算法復(fù)雜度高，本文提出了一種基于干擾抵消的交疊信號處理算法，在大功率信號被成功檢測的前提下，對大功率信號的脈沖位置和波形等參數(shù)進行估計，根據(jù)這些參數(shù)和信號的比特信息進行信號重構(gòu)。然后，從交疊信號中去除重構(gòu)信號，最終得到小功率信號。