[发明专利]一种测试信号分离性能的星载ADS-B信号形成方法

说明书

本发明公开了一种测试信号分离性能的星载ADS‑B信号形成方法，通过在设置飞行器的数量，卫星天线的数量，综合考虑不同卫星天线接收到的同一个报文信号功率不同，卫星天线的接收方向不同，按照每个卫星天线的接收报文信号时间将W个报文信号叠加，得到测试接收机多通道信号分离性能的星载ADS‑B信号，最终在多个通道输出功率不同的相关ADS‑B报文信号，测试多通道接收机的信号分离的性能。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，具体涉及一种测试信号分离性能的星载ADS-B信号形成方法。

背景技术

星载ADS-B(广播式自动相关监视)系统中，接收机在卫星上接收飞行器发送的ADS-B报文信号。由于卫星的高度优势，星载ADS-B接收机能够接收到更多飞行器发送的报文信号，因此在单位时间内，信号密度更大，信号发生交织的概率更高，信号交叠成为一个很严重的问题。在这种情况下，星载接收机必须具有良好的解信号分离能力。多通道分离算法是利用多天线接收机对ADS-B报文信号进行接收，是一种具有很大优势的信号分离算法。在现有的ADS-B信号源中，比如KLJ Instruments公司的一款ADS-B信号源SQTR-2M，ADSBator信号发生器，国内的三航公司的ADS-B和A/C信号模拟发生器等，都无法测试这类采用多通道分离算法解信号交织的接收机性能。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种测试信号分离性能的星载ADS-B信号形成方法解决了现有技术无法测试采用多通道分离算法解信号交织的接收机性能的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种测试信号分离性能的星载ADS-B信号形成方法，包括以下步骤：

S1、预设卫星的天线个数N、卫星的初始位置信息和速度信息；

S2、预设飞行器的个数M、初始位置信息、速度信息、ID和飞行器的发射功率为T_power_j，其中，1≤j≤M；

S3、根据DO-260标准中的发报规则，确定每架飞行器的发报时刻点和报文类型，得到报文信号总数W；

S4、根据W个报文信号与M个飞行器的对应关系以及飞行器的发射功率T_power_j，得到报文信号的发射功率power_k，其中，1≤k≤W；

S5、根据卫星的初始位置信息、M架飞行器的初始位置信息和卫星及飞行器的运动方程，得到M个飞行器和卫星在W个发报时刻点的发报飞行器和卫星的位置信息；

S6、根据W个发报时刻点的发报飞行器的位置信息、速度信息和ID，得到PPM基带信号F(τ)_k，0≤τ≤T_a，T_a为信号长度；

S7、将PPM基带信号F(τ)_k分别加载在频率为f的射频载波信号上，得到一般ADS-B射频信号S_a(k)(τ)；

S8、根据报文信号的发射功率power_k和ADS-B射频信号S_a(k)(τ)，得到W个报文信号到达卫星的N个天线的星载ADS-B信号0≤i≤N；

S9、根据W个发报时刻点的卫星和发报飞行器的位置信息，得到W个报文信号被N个卫星天线接收的接收时间；

S10、根据W个报文信号被N个卫星天线接收的接收时间，预设W个报文信号的接收时间与第一个报文信号的接收时间差为Δτ_k；

S11、按照接收时间差将每个卫星天线接收到的W个星载ADS-B信号叠加，得到测试信号分离性能的星载ADS-B信号S_i(τ)。

进一步地：所述步骤S5中的运动方程表达式为：