ADS-B接收組件是什麽？

隨著ADS-B飛機運行監控技術的快速發展，ADS-B接收系統的國產化需求逐漸增加。本文主要圍繞ADS-B接收模塊的射頻前端接收技術，提出了射頻接收模塊的總體設計方案和關鍵技術的實現方法，並與信號處理單元和顯控單元進行了聯調。給出了前端接收模塊的實驗室測試結果、測試方案和聯調數據。論文關鍵詞:ADS-B，靈敏度，探測器基於自動相關監測系統(ADS-B)的工作原理，設計了射頻接收模塊的技術指標和系統架構，並分析了射頻接收模塊設計中的關鍵技術。利用測試系統對射頻接收模塊進行了閉環測試，並利用數字處理單元和顯示控制單元對系統性能進行了驗證。1ADS-B射頻接收模塊的架構設計ADS-B射頻接收模塊應用於ADS-B天線接收到的信號強度為(-90dBm，-10dBm)的1090MHz射頻信號，通過限幅、濾波、混頻、中頻放大、檢波等過程，由數字信號處理單元中的A/D采樣模塊進行識別和處理。根據ADS-B接收系統的實際工作環境，分析了射頻組件的具體性能指標，如表1所示。2 ADS-B射頻模塊關鍵技術研究2.1本振設計2.1.1目前PLL芯片的頻率合成技術主要有三種方法:壹是由混頻器、分頻器、倍頻器和濾波器分離元件組成。第二種，直接數字頻率合成器(DDS)，即通過查表將對應點通過AD轉換輸出。第三，產生了鎖相環(PLL)方法。在這三種方法中，鎖相環方法在信號輸出穩定性和噪聲系數方面有很大的優勢，所以采用鎖相環方法來實現本振的輸出。典型的PLL系統由三個基本電路組成:鑒相器(PD)、壓控振蕩器(VCO)和低通濾波器(LPF)。PLL電路在反饋電路的作用下，壓控振蕩器跟蹤相位穩定的參考信號源，直到兩個信號的相位信息壹致，壓控振蕩器輸出穩定的頻率。ADS-B射頻模塊主要對接收到的1090MHz的射頻信號進行下變頻，輸出110MHz的中頻信號，本振單元輸出1200MHz的本振信號與輸入信號混頻。隨著集成電路技術的快速發展，鎖相環單元可以將分頻器、鑒相器、電荷泵和壓控振蕩器集成在壹個芯片上，不僅減小了射頻元件的體積，而且大大提高了可測性設計。這裏我們使用的是ADI公司成熟的鎖相環芯片ADF4350頻率合成器，主要用於提供本振信號和下變頻無線信道。包括具有低相位噪聲的相位檢測PFD、高精度電荷泵(CP)、可編程輸入參考分頻器、可編程A/B計數器和雙模預分頻器，以實現整數和小數分頻。電荷泵電流通過外部低通濾波器轉換成壓控電壓來控制內部低相位噪聲的VCO，在環路鎖定的前提下輸出穩定的電壓信號。2.1.2配置芯片采用8位C8051單片機，8個I/O口，內置可編程高精度振蕩器。I/O端口模擬ADF4351配置端口的時序來配置PLL芯片。CLK是配置時鐘，DATA是輸入數據，LE是使能引腳。本振需要輸出1.2GHz的頻率，參考輸入時鐘為10MHz，D=2，R=1，FRAC=0，那麽可以得出INT=40，那麽數據線需要輸入的二進制碼就是101000。2.2很難設計壹個檢測器單元。普通線性檢波器的動態範圍為60dB。ADS-B接收機的動態範圍約為70dB，而對數檢波器的動態範圍達到了90dB，滿足設計要求。