1090ES和UAT模式下ADS-B信號(hào)接收機(jī)射頻前端技術(shù)研究.pdf

1、監(jiān)視系統(tǒng)作為空中交通管理的執(zhí)行基礎(chǔ)，可以為ATM系統(tǒng)提供目標(biāo)的各種管制信息，包括速度，高度，航向等。機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)通過(guò)ATM等方式獲取的監(jiān)視信息對(duì)空中航空器和機(jī)場(chǎng)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行判斷、跟蹤，以獲取監(jiān)視目標(biāo)的位置等信息，來(lái)掌握航空器空中飛行軌跡和飛行意圖、間隔及機(jī)場(chǎng)地面運(yùn)行情況，對(duì)保障空中交通安全有顯著提高。
　　廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS?B）系統(tǒng)可為目標(biāo)提供飛行空域的飛行器密度、地形、氣象等飛行數(shù)據(jù)，可以讓飛行員清楚地知曉附近空域的情

2、況，提高飛行情景意識(shí)，使飛行安全系數(shù)得到提高。與現(xiàn)有雷達(dá)監(jiān)視系統(tǒng)相比，ADS?B系統(tǒng)提供的監(jiān)視信息更加實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確。國(guó)際民航組織（ICAO）為了便于各國(guó)間航空監(jiān)視連接，提出全球空域運(yùn)行一體化概念，加速了ADS-B技術(shù)的發(fā)展，也使得兼容多種模式的ADS?B接收機(jī)發(fā)展成為了必然的趨勢(shì)。同時(shí)使用1090ES模式與UAT模式，可以有效減少地面站的建設(shè)數(shù)量，從而節(jié)約建設(shè)成本；可以有效提高監(jiān)視效率，增加空中監(jiān)視的有效性；作為機(jī)載設(shè)備，體積小，集成度高

3、，重量輕，可以有效減少飛行空間的占用和飛行載荷。射頻前端是接收機(jī)的關(guān)鍵部分之一，對(duì)接收機(jī)的噪聲系數(shù)、動(dòng)態(tài)范圍、接受靈敏度等性能指標(biāo)有直接影響，進(jìn)而對(duì)整個(gè)監(jiān)視系統(tǒng)的性能有間接影響。
　　雙模式 ADS-B信號(hào)接收機(jī)主要由天線至 A/D采樣前的射頻前端以及A/D采樣至USB傳輸至上位機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理后端兩部分組成。射頻前端主要由天線，低噪聲放大器模塊，功分器模塊，濾波模塊，壓控震蕩與鎖相環(huán)模塊，混頻模塊組成；數(shù)字信號(hào)處理后端主要由自動(dòng)

4、增益控制模塊，A/D采樣模塊，解調(diào)與基帶處理模塊，位同步模塊與USB傳輸模塊組成。本文的主要工作是對(duì)射頻前端及自動(dòng)增益控制各模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，通過(guò)利用ADS仿真軟件對(duì)射頻前端各模塊的器件進(jìn)行選擇與仿真，并完成硬件電路的設(shè)計(jì)，利用ISE與Modelsim軟件完成自動(dòng)增益控制模塊的各項(xiàng)功能與仿真。
　　本論文對(duì)射頻前端各個(gè)模塊與自動(dòng)增益控制模塊進(jìn)行了完整設(shè)計(jì)和系統(tǒng)測(cè)試，通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試，鎖相環(huán)本振模塊輸出頻率為1034MHz，混頻器輸出