宋　妍，王　洪，何东林，黄忠涛,孙清清

(1.电子科技大学，四川 成都 611731；2.中国民用航空局第二研究所，四川 成都 610041)



一种1090ES相位编码信号的同步算法*

宋妍1，王洪1，何东林2，黄忠涛2,孙清清1

(1.电子科技大学，四川 成都 611731；2.中国民用航空局第二研究所，四川 成都 610041)

Foundation Item:Key Project of National Natural Science Foundation of China(No.61139003)

摘要：载波同步是对1090MHz扩展电文(1090MHz Extended Squitter,1090ES)的相位编码信号进行相干解调的前提和基础，研究针对这种调制方式的基于数据辅助的载波频偏估计算法。构建了1090ES相位编码信号的频偏估计模型，提出了一种基于遗传算法的频偏估计算法，详述了该算法的特点及其实现步骤，并通过MATLAB仿真，分析比较了该算法与Kay算法、Fitz算法及M&M算法的频偏估计性能。该算法的频偏估计范围可以达到采样频率的50%，在信噪比高于3 dB时，频偏估计的均方误差接近于修正的克拉美罗界，并且可以同时兼顾频偏估计精度和频偏估计范围。

关键词：1090ES；频偏估计；数据辅助；遗传算法

0引言

广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast, ADS-B)是利用空-地、空-空数据通信完成交通监视和信息传递的一种航空新技术，被国际民航组织(International Civil Aviation Organization, ICAO)确定为未来监视技术发展的主要方向，已在美国、澳大利亚等一些国家投入使用。1090ES是ICAO推荐的全球可互用的ADS-B广播数据链，其下行链路的应答载频是1 090 MHz，信息数据采用脉冲位置调制(Pulse Position Modulation, PPM)编码[1]，每个消息单元包含8 μs前导脉冲和112 bits数据块，除去24 bits校验位，ADS-B消息的实际有效信息位长度为88 bits。此外，除了ADS-B 1090ES外，使用1 090 MHz频段的航空设备还包括S模式二次雷达、空中交通管制雷达信标系统及机载……