CN110149156B - 一种单通道输出的星载ads-b测试信号的形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单通道输出的星载ADS‑B测试信号的形成方法，通过在上位机设置飞行器数量，并生成每架飞行器发送的报文对应的数字中频信号，然后计算出每个报文信号到达卫星的接收时刻，再按照接收时刻对所有的数字中频信号进行时域叠加、放大以及量化，将量化后的数字中频信号在硬件模块上进行数模转换、滤波、上变频、衰减，得到单通道输出的星载ADS‑B测试信号，能够实现在工程容差范围内模拟出真实场景下的复杂ADS‑B报文信号，可以更好的测试星载ADS‑B接收机的信号处理性能指标。

Description

一种单通道输出的星载ADS-B测试信号的形成方法
技术领域
本发明涉及信号处理领域，具体涉及一种单通道输出的星载ADS-B测试信号的形成方法。
背景技术
星载ADS系统将接收机搭载在卫星上用于接收飞行器发送的ADS-B(广播式自动相关监视)报文信号，但是由于飞行器数量密集，报文数量众多，所以卫星接收到的报文信号混叠情况严重。因此，星载接收机必须具备强大的报文信号实时处理能力和解时域混叠能力。为了验证星载接收机是否具备上述性能，需在接收机投入使用前，利用多飞行器、多报文混叠形成的复杂ADS-B报文信号对其进行测试。美国的KLJ Instruments公司研发了一款ADS-B信号源SQTR-2M，该信号源只有一个ADS-B报文信号通道，其他5个通道是生成其他模式信号的干扰通道，通过对多通道输出的信号进行叠加完成信号的干扰测试。Freestate电子公司也开发了一款ADS-B测试设备，该信号源是双通道射频输出，可以将两个通道进行叠加达到生成相对复杂ADS-B报文信号的效果。国内的三航公司也研发了一款ADS-B、A/C信号模拟发生器。该公司的信号源可以产生4通道的ADS-B信号和A/C信号，四个射频通道合成后可以从第五通道输出有特定交织的信号，其他通道也可以单独输出。该信号源的最大信号交织重数最多只能为4重，ADS-B信号的交织位置也只能在0～112μs中选择。
采用多个通道信号叠加使得输出信号复杂程度增加的方法，增加了硬件成本，并且有限的通道数量也无法模拟出真实星载场景下卫星接收到的信号的复杂程度。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种单通道输出的星载ADS-B测试信号的形成方法解决了，现有技术中采用多个通道信号叠加使得输出信号复杂程度增加的方法，一方面使得硬件成本增加，另一方面有限的通道数量也无法模拟出真实星载场景下卫星接收到的信号的复杂程度的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种单通道输出的星载ADS-B测试信号的形成方法，包括以下步骤：
S1、对上位机进行初始化，预设飞行器个数，并随机分配每架飞行器和卫星的高度、经纬度、速度、ID和ICAO编号；
S2、通过DO-260B标准中的播报规则和运动方程，确定每架飞行器的发报时刻点和报文类型，并记录Ta时间内所有飞行器报文信号总数为M；
S3、根据飞行器的发报时刻点和卫星、飞行器的运动方程，得到卫星和飞行器在发报时刻点的高度、经纬度和速度信息；
S4、根据飞行器的报文类型以及飞行器在发报时刻的高度、经纬度、速度、ID和ICAO编号，按照DO-260B标准对Ta时间内的M个报文信号的高度、经纬度、ID、速度和CRC校验进行编码，得到数据链比特位；
S5、根据数据链比特位，得到M个PPM基带信号序列F(n)，将M个PPM基带信号序列F(n)分别加载在中频载波信号上，得到M个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)和M个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)，n为正整数；
S6、根据发报时刻卫星和飞行器的高度和经纬度，得到M个报文信号被卫星接收的接收时间；
S7、按照接收时间将M个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)叠加和M个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)叠加，得到Imixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Imixed()和Qmixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Qmixed()；
S8、将Imixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Imixed(n)和Qmixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Qmixed(n)进行放大和量化，得到Iqua路量化ADS-B数字中频信号序列Iqua(n)和Qqua路量化ADS-B数字中频信号序列Qqua(n)；
S9、将Iqua路量化ADS-B数字中频信号序列Iqua(n)和Qqua路量化ADS-B数字中频信号序列Qqua(n)在硬件模块上进行DAC数模转换、滤波、上变频和衰减，得到在单通道输出的星载ADS-B测试信号。
进一地：步骤S2中报文类型包括位置报文、速度报文和ID报文，所述位置报文包含高度和经纬度信息。
进一地：所述步骤S3中卫星、飞行器的运动方程为：
Figure BDA0002104575440000031
其中，t0为初始时刻，v为水平速度，t为飞行时间，v(t)为t时刻的水平飞行速度，vc为垂直飞行速度，r为地球半径，θ为航向角，h(t)为t时刻的飞行高度，lat(t)为t时刻的纬度，lon(t)为t时刻的经度。
进一地：所述步骤S5中I路ADS-B数字中频信号序列I(n)遵循以下公式：
Figure BDA0002104575440000032
其中，
Figure BDA0002104575440000033
为初始相位，T为采样周期，P为报文信号的功率，n为第n个采样周期，N为序列I(n)的长度，
Figure BDA0002104575440000036
为I路的中频载波信号，f为中频载波信号的频率。
进一地：所述步骤S5中Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)遵循以下公式：
Figure BDA0002104575440000034
其中，
Figure BDA0002104575440000035
为初始相位，T为采样周期，P为报文信号的功率，n为第n个采样周期，N为序列Q(n)的长度，
Figure BDA0002104575440000041
为Q路的中频载波信号，f为中频载波信号的频率。
进一地：所述步骤S6中得到M个报文信号被卫星接收的接收时间包括以下步骤：
S61、根据发报时刻卫星和飞行器的高度和经纬度，得到卫星和飞行器的距离；
S62、根据卫星和飞行器的距离以及光速，得到M个报文信号的传输延迟；
S63、根据M个报文信号的传输延迟，得到M个报文信号被卫星接收的接收时间。
进一地：所述步骤S7中数字中频信号的叠加包括以下步骤：
S71、预设每个报文信号的接收时间与卫星接收的第一个报文信号的接收时间差为Δτi；
S72、根据接收时间差Δτi和采样周期T，得到M个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)与第一个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)相差的采样点个数和M个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)与第一个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)相差的采样点个数均为Ni＝round(Δτi/T)，round(·)表示四舍五入取整函数；
S73、根据数字中频信号相差的采样点个数Ni，得到Imixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Imixed(n):
Figure BDA0002104575440000042
Qmixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Qmixed(n)：
Figure BDA0002104575440000043
其中，Ii(n)为第i个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)，Qi(n)为第i个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)。
进一地：所述步骤S9中得到在单通道输出的星载ADS-B测试信号的步骤包括：
S91：采用DAC模块对Iqua路量化ADS-B数字中频信号序列Iqua(n)和Qqua路量化ADS-B数字中频信号序列Qqua(n)进行数模转换，得到Isim1路ADS-B模拟中频信号Isim1(τ)和Qsim1路ADS-B模拟中频信号Qsim1(τ)，0≤τ≤(NM+N)T，其中，(NM+N)T为模拟中频信号的长度；
S92、采用低通滤波模块对Isim1路ADS-B模拟中频信号Isim1(τ)和Qsim1路ADS-B模拟中频信号Qsim1(τ)进行滤波，得到Isim2路ADS-B模拟中频信号Isim2(τ)和Qsim2路ADS-B模拟中频信号Qsim2(τ)；
S93、采用正交上变频模块对Isim2路ADS-B模拟中频信号Isim2(τ)和Qsim2路ADS-B模拟中频信号Qsim2(τ)进行正交调制，得到ADS-B射频信号；
S94、采用衰减器对ADS-B射频信号进行衰减，得到在单通道输出的星载ADS-B测试信号。
进一地：所述步骤S93中的ADS-B射频信号S(τ)的表达式为：
S(τ)＝Isim2(τ)×cos(2π(1090-f)×τ)-Qsim2(τ)×sin(2π(1090-f)×τ) (6)
cos(2π(1090-f)×τ)和sin(2π(1090-f)×τ)为两个正交的调制载波。
本发明的有益效果为：一种单通道输出的星载ADS-B测试信号的形成方法，通过在上位机设置飞行器数量，并生成每架飞行器发送的报文对应的数字中频信号，然后计算出每个报文信号到达卫星的接收时刻，再按照接收时刻对所有的数字中频信号进行时域叠加、放大以及量化，将量化后的数字中频信号在硬件模块上进行数模转换、滤波、上变频、衰减，得到单通道输出的星载ADS-B测试信号，能够实现在工程容差范围内模拟出真实场景下的复杂ADS-B报文信号，可以更好的测试星载ADS-B接收机的信号处理性能指标。
附图说明
图1为一种单通道输出的星载ADS-B测试信号的形成方法的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，在本发明实施例中，一种单通道输出的星载ADS-B测试信号的形成方法，包括以下步骤：
S1、对上位机进行初始化，预设飞行器个数，并随机分配每架飞行器和卫星的高度、经纬度、速度、ID和ICAO编号；
S2、通过DO-260B标准中的播报规则和运动方程，确定每架飞行器的发报时刻点和报文类型，并记录Ta时间内所有飞行器报文信号总数为M；
步骤S2中报文类型包括位置报文、速度报文和ID报文，所述位置报文包含高度和经纬度信息。
S3、根据飞行器的发报时刻点和卫星、飞行器的运动方程，得到卫星和飞行器在发报时刻点的高度、经纬度和速度信息；
步骤S3中卫星、飞行器的运动方程为：
Figure BDA0002104575440000061
其中，t0为初始时刻，v为水平速度，t为飞行时间，v(t)为t时刻的水平飞行速度，vc为垂直飞行速度，r为地球半径，θ为航向角，h(t)为t时刻的飞行高度，lat(t)为t时刻的纬度，lon(t)为t时刻的经度。
S4、根据飞行器的报文类型以及飞行器在发报时刻的高度、经纬度、速度、ID和ICAO编号，按照DO-260B标准对Ta时间内的M个报文信号的高度、经纬度、ID、速度和CRC校验进行编码，得到数据链比特位；
S5、根据数据链比特位，得到M个PPM基带信号序列F(n)，将M个PPM基带信号序列F(n)分别加载在中频载波信号上，得到M个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)和M个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)，n为正整数；
I路ADS-B数字中频信号序列I(n)遵循以下公式：
Figure BDA0002104575440000071
Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)遵循以下公式：
Figure BDA0002104575440000072
其中，T为采样周期，
Figure BDA0002104575440000073
为初始相位，P为报文信号的功率，n为第n个采样周期，N为序列I和Q的长度，
Figure BDA0002104575440000074
为I路的中频载波信号，
Figure BDA0002104575440000075
为Q路的中频载波信号，f为中频载波信号的频率。
S6、根据发报时刻卫星和飞行器的高度和经纬度，得到M个报文信号被卫星接收的接收时间；
步骤S6中得到M个报文信号被卫星接收的接收时间包括以下步骤：
S61、根据发报时刻卫星和飞行器的高度和经纬度，得到卫星和飞行器的距离；
S62、根据卫星和飞行器的距离以及光速，得到M个报文信号的传输延迟；
S63、根据M个报文信号的传输延迟，得到M个报文信号被卫星接收的接收时间。
S7、按照接收时间将M个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)叠加和M个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)叠加，得到Imixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Imixed(n)和Qmixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Qmixed(n)；
步骤S7中数字中频信号的叠加包括以下步骤：
S71、预设每个报文信号的接收时间与卫星接收的第一个报文信号的接收时间差为Δτi；
S72、根据接收时间差Δτi和采样周期T，得到M个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)与第一个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)相差的采样点个数和M个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)与第一个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)相差的采样点个数均为Ni＝round(Δτi/T)，round(·)表示四舍五入取整函数；
S73、根据数字中频信号相差的采样点个数Ni，得到Imixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Imixed(n):
Figure BDA0002104575440000081
Qmixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Qmixed(n)：
Figure BDA0002104575440000082
其中，Ii(n)为第i个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)，Qi(n)为第i个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)。
S8、将Imixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Imixed(n)和Qmixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Qmixed(n)进行放大和量化，得到Iqua路量化ADS-B数字中频信号序列Iqua(n)和Qqua路量化ADS-B数字中频信号序列Qqua(n)；
本实施例中采用的DAC器件是12比特TXDAC芯片，DAC可输入二进制码的范围为：[-211,211-1]，通过DAC后输出信号的功率范围为-63.94dBm～3.94dBm。对单个数字中频信号来讲，最理想的是将最大功率的数字中频信号放大到3.94dBm，此时DAC输出模拟信号的信噪比最高。但是信号交织过程可能会造成信号的增强或者抵消，当信号增强时，会造成比特位溢出。因此，将Imixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Imixed(n)和Qmixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Qmixed(n)的最大采样值点直接对应DAC最大输入二进制码211-1或-211(与最大采样值点幅度正负符号相同)。叠加前的单个数字中频信号中最大幅值Umax，此时对于单个采样点来讲，采样点幅值为U时，对应的二进制码X为：
当最大幅值Umax为正数时：
Figure BDA0002104575440000091
当最大幅值Umax为负数时：
Figure BDA0002104575440000092
通过公式(6)或(7)可以反向求出当X等于29时，对应的采样点幅度值，并求出以该幅度值为峰值的余弦信号的功率，而量化范围在[-29,29]的余弦信号通过DAC后的输出信号功率为-7.94dBm。因此，在这种量化关系下，Imixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Imixed和Qmixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Qmixed被放大(-7.94-P)dB。
S9、将Iqua路量化ADS-B数字中频信号序列Iqua(n)和Qqua路量化ADS-B数字中频信号序列Qqua(n)在硬件模块上进行DAC数模转换、滤波、上变频和衰减，得到在单通道输出的星载ADS-B测试信号。
步骤S9中得到在单通道输出的星载ADS-B测试信号的步骤包括：
S91：采用DAC模块对Iqua路量化ADS-B数字中频信号序列Iqua(n)和Qqua路量化ADS-B数字中频信号序列Qqua(n)进行数模转换，得到Isim1路ADS-B模拟中频信号Isim1(τ)和Qsim1路ADS-B模拟中频信号Qsim1(τ)，0≤τ≤(NM+N)T，其中，(NM+N)T为模拟中频信号的长度；
S92、采用低通滤波模块对Isim1路ADS-B模拟中频信号Isim1(τ)和Qsim1路ADS-B模拟中频信号Qsim1(τ)进行滤波，得到Isim2路ADS-B模拟中频信号Isim2(τ)和Qsim2路ADS-B模拟中频信号Qsim2(τ)；
S93、采用正交上变频模块对Isim2路ADS-B模拟中频信号Isim2(τ)和Qsim2路ADS-B模拟中频信号Qsim2(τ)进行正交调制，得到ADS-B射频信号；
步骤S93中的ADS-B射频信号S(τ)的表达式为：
S(τ)＝Isim2(τ)×cos(2π(1090-f)×τ)-Qsim2(τ)×sin(2π(1090-f)×τ) (7)
cos(2π(1090-f)×τ)和sin(2π(1090-f)×τ)为两个正交的调制载波。
S94、采用衰减器对ADS-B射频信号进行衰减，其衰减的倍数与Imixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Imixed(n)和Qmixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Qmixed(n)放大的倍数一致，得到在单通道输出的星载ADS-B测试信号。
本发明的有益效果为：一种单通道输出的星载ADS-B测试信号的形成方法，通过在上位机设置飞行器数量，并生成每架飞行器发送的报文对应的数字中频信号，然后计算出每个报文信号到达卫星的接收时刻，再按照接收时刻对所有的数字中频信号进行时域叠加、放大以及量化，将量化后的数字中频信号在硬件模块上进行数模转换、滤波、上变频、衰减，得到单通道输出的星载ADS-B测试信号，能够实现在工程容差范围内模拟出真实场景下的复杂ADS-B报文信号，可以更好的测试星载ADS-B接收机的信号处理性能指标。

Claims (3)

1.一种单通道输出的星载ADS-B测试信号的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对上位机进行初始化，预设飞行器个数，并随机分配每架飞行器和卫星的高度、经纬度、速度、ID和ICAO编号；
S2、通过DO-260B标准中的播报规则和运动方程，确定每架飞行器的发报时刻点和报文类型，并记录Ta时间内所有飞行器报文信号总数为M；
S3、根据飞行器的发报时刻点和卫星、飞行器的运动方程，得到卫星和飞行器在发报时刻点的高度、经纬度和速度信息；
S4、根据飞行器的报文类型以及飞行器在发报时刻的高度、经纬度、速度、ID和ICAO编号，按照DO-260B标准对Ta时间内的M个报文信号的高度、经纬度、ID、速度和CRC校验进行编码，得到数据链比特位；
S5、根据数据链比特位，得到M个PPM基带信号序列F(n)，将M个PPM基带信号序列F(n)分别加载在中频载波信号上，得到M个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)和M个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)，n为正整数；
步骤S5中I路ADS-B数字中频信号序列I(n)遵循以下公式：
Figure FDA0002908694470000011
其中，
Figure FDA0002908694470000012
为初始相位，T为采样周期，P为报文信号的功率，n为第n个采样周期，N为序列I(n)的长度，
Figure FDA0002908694470000013
为I路的中频载波信号，f为中频载波信号的频率；
步骤S5中Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)遵循以下公式：
Figure FDA0002908694470000014
其中，
Figure FDA0002908694470000015
为初始相位，T为采样周期，P为报文信号的功率，n为第n个采样周期，N为序列Q(n)的长度，
Figure FDA0002908694470000021
为Q路的中频载波信号，f为中频载波信号的频率；
S6、根据发报时刻卫星和飞行器的高度和经纬度，得到M个报文信号被卫星接收的接收时间；
步骤S6中得到M个报文信号被卫星接收的接收时间包括以下步骤：
S61、根据发报时刻卫星和飞行器的高度和经纬度，得到卫星和飞行器的距离；
S62、根据卫星和飞行器的距离以及光速，得到M个报文信号的传输延迟；
S63、根据M个报文信号的传输延迟，得到M个报文信号被卫星接收的接收时间；
S7、按照接收时间将M个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)叠加和M个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)叠加，得到Imixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Imixed(n)和Qmixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Qmixed(n)；
步骤S7中数字中频信号的叠加包括以下步骤：
S71、预设每个报文信号的接收时间与卫星接收的第一个报文信号的接收时间差为Δτi；
S72、根据接收时间差Δτi和采样周期T，得到M个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)与第一个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)相差的采样点个数和M个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)与第一个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)相差的采样点个数均为Ni＝round(Δτi/T)，round(·)表示四舍五入取整函数；
S73、根据数字中频信号相差的采样点个数Ni，得到Imixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Imixed(n)：
Figure FDA0002908694470000022
Qmixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Qmixed(n)：
Figure FDA0002908694470000031
其中，Ii(n)为第i个I路ADS-B数字中频信号序列I(n)，Qi(n)为第i个Q路ADS-B数字中频信号序列Q(n)；
S8、将Imixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Imixed(n)和Qmixed路叠加ADS-B数字中频信号序列Qmixed(n)进行放大和量化，得到Iqua路量化ADS-B数字中频信号序列Iqua(n)和Qqua路量化ADS-B数字中频信号序列Qqua(n)；
S9、将Iqua路量化ADS-B数字中频信号序列Iqua(n)和Qqua路量化ADS-B数字中频信号序列Qqua(n)在硬件模块上进行DAC数模转换、滤波、上变频和衰减，得到在单通道输出的星载ADS-B测试信号；
步骤S9中得到在单通道输出的星载ADS-B测试信号的步骤包括：
S91：采用DAC模块对Iqua路量化ADS-B数字中频信号序列Iqua(n)和Qqua路量化ADS-B数字中频信号序列Qqua(n)进行数模转换，得到Isim1路ADS-B模拟中频信号Isim1(τ)和Qsim1路ADS-B模拟中频信号Qsim1(τ)，0≤τ≤(NM+N)T，其中，(NM+N)T为模拟中频信号的长度；
S92、采用低通滤波模块对Isim1路ADS-B模拟中频信号Isim1(τ)和Qsim1路ADS-B模拟中频信号Qsim1(τ)进行滤波，得到Isim2路ADS-B模拟中频信号Isim2(τ)和Qsim2路ADS-B模拟中频信号Qsim2(τ)；
S93、采用正交上变频模块对Isim2路ADS-B模拟中频信号Isim2(τ)和Qsim2路ADS-B模拟中频信号Qsim2(τ)进行正交调制，得到ADS-B射频信号；
步骤S93中的ADS-B射频信号S(τ)的表达式为：
S(τ)＝Isim2(τ)×cos(2π(1090-f)×τ)-Qsim2(τ)×sin(2π(1090-f)×τ) (6)
cos(2π(1090-f)×τ)和sin(2π(1090-f)×τ)为两个正交的调制载波；
S94、采用衰减器对ADS-B射频信号进行衰减，得到在单通道输出的星载ADS-B测试信号。
2.根据权利要求1所述的单通道输出的星载ADS-B测试信号的形成方法，其特点在于，所述步骤S2中报文类型包括位置报文、速度报文和ID报文，所述位置报文包含高度和经纬度信息。
3.根据权利要求1所述的单通道输出的星载ADS-B测试信号的形成方法，其特点在于，所述步骤S3中卫星、飞行器的运动方程为：
Figure FDA0002908694470000041
其中，t0为初始时刻，v为水平速度，t为飞行时间，v(t)为t时刻的水平飞行速度，vc为垂直飞行速度，r为地球半径，θ为航向角，h(t)为t时刻的飞行高度，lat(t)为t时刻的纬度，lon(t)为t时刻的经度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111585642B (zh) * 2020-05-11 2021-08-13 中电科航空电子有限公司 机载短报文通信方法、装置、设备、系统及可读存储介质
CN111896920B (zh) * 2020-05-27 2023-08-04 上海航天计算机技术研究所 一种基于ad9361的星载ads-b载荷的配置方法
CN111723014A (zh) * 2020-06-23 2020-09-29 中航空管系统装备有限公司 面向ads-b大规模集成测试的测试数据生成系统
CN113131973B (zh) * 2021-03-25 2022-02-18 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种星载ads-b多波束接收通道标校方法
CN113949486B (zh) * 2021-09-23 2023-10-20 武汉正维电子技术有限公司 基于符号累加和相关运算的ads_b信号解析方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101702024A (zh) * 2009-10-16 2010-05-05 四川九洲电器集团有限责任公司 基于广播式自动相关监视的信号处理方法及装置
WO2010096101A1 (en) * 2008-09-29 2010-08-26 Sensis Corporation Compact beacon radar and full atc services system
CN103067102A (zh) * 2012-12-20 2013-04-24 天津七六四通信导航技术有限公司 Ads-b测试信号源
CN105357635A (zh) * 2015-10-10 2016-02-24 青岛科恩锐通信息技术股份有限公司 一种基于北斗卫星定位的无线通信基站路测方法
CN109471135A (zh) * 2019-01-11 2019-03-15 西安雷擎电子科技有限公司 一种卫星信号的真实模拟方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010096101A1 (en) * 2008-09-29 2010-08-26 Sensis Corporation Compact beacon radar and full atc services system
CN101702024A (zh) * 2009-10-16 2010-05-05 四川九洲电器集团有限责任公司 基于广播式自动相关监视的信号处理方法及装置
CN103067102A (zh) * 2012-12-20 2013-04-24 天津七六四通信导航技术有限公司 Ads-b测试信号源
CN105357635A (zh) * 2015-10-10 2016-02-24 青岛科恩锐通信息技术股份有限公司 一种基于北斗卫星定位的无线通信基站路测方法
CN109471135A (zh) * 2019-01-11 2019-03-15 西安雷擎电子科技有限公司 一种卫星信号的真实模拟方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A method of simulation of ADS-B information source;Lin Hong等;《2013 International Workshop on Microwave and Millimeter Wave Circuits and System Technology》;20131025;第482-485页 *
实时ADS_B信号接收机的设计与实现;刘丹阳等;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20180115;C031-296 *

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