FPGA优化的ADS-B阵列信号双层解交织实时实现

本文主要探讨了在广播式自动相关监视(ADS-B)系统中，如何利用FPGA的特性与实时系统的效能，优化阵列信号的二重解交织算法以解决信号交织问题。在传统的ADS-B接收机中，信号交织是一个常见的挑战，它会导致接收信号的错误解读，从而影响通信的准确性和可靠性。 针对交织检测算法，原有的方法依赖于对信号特征值随时间变化的分析，通过设定动态门限来判断信号的交织状态。然而，这种方法在实时应用中存在参数调整困难的问题。作者提出了一种创新的策略，设计出一种动态门限计算方法，可以根据实时信号特性自动适应，减少了人工干预的需求。 在解交织算法方面，文章优化了处理复杂过程，如特征向量计算和广义逆矩阵求解。通过将这些过程简化为对信号协方差矩阵的求逆操作，降低了算法的计算复杂度，使之更适合在FPGA这样的硬件平台上实现。这不仅提高了处理速度，还节省了宝贵的硬件资源。 实验结果显示，优化后的二重解交织算法能够在硬件实时系统中高效运作，成功地分离出交织的ADS-B信号。这对于提高整个ADS-B系统的性能，尤其是在高通信负载和复杂干扰环境下，具有显著的实际意义。该研究为构建实时的、适应性强的ADS-B接收机提供了有效的解决方案，有助于推动航空领域的监控技术进步和运行效率的提升。