民航空中管制通信系统可靠性的研究

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随着民航事业的迅猛发展,飞行流量不断增大,对管制部门的要求越来越高,对地空指挥通信上质量的要求也不断提高。由于民航空中管制甚高频(VHF)通信系统VHF设备的数量及使用的频点的增加,及其它无线电通讯系统也越来越多,无线电干扰问题的在持续增长,所以合理选择新增地空通信的频率及排除无线电干扰也成了民航空中管制甚高频(VHF)通信系统中需解决的难题。本文首先介绍了民航地空通信的相关知识,总结了目前民航空中管制甚高频(VHF)通信系统中的通讯干扰的种类及特征,针对干扰情况,主要做了两方面的工作:一是针对现有频点间干扰、对新增频点的分配问题,进行技术角度的分析,首先计算出互调产生的衍生频率,并从中找出恰好落在工作频点(或工作频点附近可能造成干扰)的干扰频率。根据VHF产生互调干扰的理论抽象出了用计算机程序实现的数学模型,根据模型完成了程序主体的编制工作;该程序采用Delphi集成开发环境,并提供了程序所用到的DLL,使应用程序能够脱离开发环境而独立运行,并做到窗口界面、菜单简单、明了。该程序在济南和青岛两机场进行了测试,结果令人满意。此程序是完全针对民航甚高频的特点而开发的应用程序,利用程序对可能出现的互调干扰做到心中有数,特别是对由于设备性能下降而逐渐产生的互调干扰及时发现,可以有针对性地改善硬件,避免干扰。计算中考虑了ATTIS频率的影响,计算结果具有实用价值,能及时发现可能造成发射机失谐的干扰,大大降低发射机功放的故障率,对目前民航的通信有较高的现实应用价值。另一方面就是针对各类VHF通信中各类干扰,讨论了盲信号分离方法,对独立分量分析原理进行了介绍,利用盲信号分离方法,可以不受干扰性质的影响,只要跟有用信号是相互独立的,就能够将二者进行分离开,再将有用信号提取出来。对联合概率分布的影响进行了分析,通过研究ICA算法,并选取了其中一种快速算法,将其应用到民航空管系统中有用信号和干扰信号的分离上,仿真结果表明,这种算法分离性能良好计算量小,运算速度快,不受步长的影响。但是它是一种定点的算法,适用于干扰环境稳定不变的情况,不能随着干扰环境的不同自适应的调整分离权重矢量。本文最后对所做的工作做了总结,总结了工作中的创新点,对民航通信的实用价值,也讨论了工作仍存在的不足及下步的努力方向。
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