FPGA实现的低误码率ADS-B接收机设计

"该文提出了一种低误码率的ADS-B接收机设计，通过FPGA实现并结合ADC电路转换，有效地降低了误码率。利用数字滤波和信号提取算法，提高了信号处理的准确性和效率。该接收机通过PL2303HX将处理后的ADS-B信息发送至电脑上位机。" 在广播式自动相关监控(ADS-B)系统中，接收机的性能至关重要，尤其是在面对高误码率问题时。本文针对这一问题，设计了一种基于Field Programmable Gate Array (FPGA)的高效接收机解决方案。FPGA因其并行处理能力和可编程性，能够快速处理大量的数据，这对于实时性要求高的ADS-B系统非常关键。 在接收机设计中，首先，模拟信号通过Analog-to-Digital Converter (ADC)电路转换为数字信号。这个转换过程是解调后的信号处理的第一步，它确保了后续数字处理的精度。然后，利用FPGA的并行处理能力，通过流水线的方式处理这些数字信号，极大地提升了处理速度。 数字滤波是ADS-B信号处理的关键步骤。通过数字滤波器，可以有效地去除噪声和干扰，提高信号质量。文中并未详细描述所使用的具体滤波算法，但通常可能包括有限 impulse response (FIR) 或 infinite impulse response (IIR) 滤波器等。这些滤波器能够根据系统需求定制，以适应特定频段的信号过滤。 接下来，数字信号提取算法用于从经过滤波的信号中解析出ADS-B信息。这通常涉及到对信号进行解码，识别出脉冲位置调制(PPM)编码的模式，如文中提到的消息格式包含四个识别脉冲信号和112位或56位的消息序列。消息提取过程中，可能包括比较振幅、检测阈值等步骤，以确定信息位的边界。 实验结果显示，该设计能有效地完成1090MHz Enhanced Surveillance (ES) ADS-B信号的接收，内置的数字滤波算法和CRC校验进一步降低了误码率，从而提高了系统的整体性能和可靠性。接收机通过PL2303HX USB转串口芯片将处理后的数据发送至计算机上位机，便于数据的分析和显示。 这种基于FPGA的ADS-B接收机设计提供了一种高效且低误码率的解决方案，对于提升ADS-B系统的性能和应用具有重要意义。通过优化信号处理流程，它能适应更复杂的环境，为航空交通管理提供更准确的信息支持。