1090ES和UAT模式下ADS-B信號接收機射頻前端技術(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。機場塔臺通過ATM等方式獲取的監(jiān)視信息對空中航空器和機場地面運動目標(biāo)進行判斷、跟蹤，以獲取監(jiān)視目標(biāo)的位置等信息，來掌握航空器空中飛行軌跡和飛行意圖、間隔及機場地面運行情況，對保障空中交通安全有顯著提高。
　　廣播式自動相關(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，使飛行安全系數(shù)得到提高。與現(xiàn)有雷達監(jiān)視系統(tǒng)相比，ADS?B系統(tǒng)提供的監(jiān)視信息更加實時、準(zhǔn)確。國際民航組織（ICAO）為了便于各國間航空監(jiān)視連接，提出全球空域運行一體化概念，加速了ADS-B技術(shù)的發(fā)展，也使得兼容多種模式的ADS?B接收機發(fā)展成為了必然的趨勢。同時使用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。射頻前端是接收機的關(guān)鍵部分之一，對接收機的噪聲系數(shù)、動態(tài)范圍、接受靈敏度等性能指標(biāo)有直接影響，進而對整個監(jiān)視系統(tǒng)的性能有間接影響。
　　雙模式 ADS-B信號接收機主要由天線至 A/D采樣前的射頻前端以及A/D采樣至USB傳輸至上位機的數(shù)字信號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)字信號處理后端主要由自動

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射頻前端及自動增益控制各模塊進行設(shè)計與實現(xiàn)，通過利用ADS仿真軟件對射頻前端各模塊的器件進行選擇與仿真，并完成硬件電路的設(shè)計，利用ISE與Modelsim軟件完成自動增益控制模塊的各項功能與仿真。
　　本論文對射頻前端各個模塊與自動增益控制模塊進行了完整設(shè)計和系統(tǒng)測試，通過系統(tǒng)測試，鎖相環(huán)本振模塊輸出頻率為1034MHz，混頻器輸出