TCAS和S模式应答机数据接口标准的研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目TCAS和S模式应答机数据接口标准的研究专业学位类别工程硕士学号201351020209作者姓名魏航科指导教师范录宏副教授分类号密级注UDC1学位论文TCAS和S模式应答机数据接口标准的研究（题名和副题名）魏航科（作者姓名）指导教师范录宏副教授电子科技大学成都呼曦正高级工程师陕西宝成航空仪表有限责任公司宝鸡（姓名、职称、单位名称）申请学

2、位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2018年4月论文答辩日期2018年5月学位授予单位和日期电子科技大学2018年6月25日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONDATAINTERFACESTANDARDSOFTCASANDSMODETRANSPONDERAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDiscipline:MasterofEngineeringA

3、uthor:HangkeWeiSupervisor:Prof.LuhongFanSchool:SchoolofInformationandCommunicationEngineering摘要摘要本文通过系统的研究TCAS和S模式应答机的标准，明确和掌握二个系统的接口、通信协议及交联关系，为TCAS和S模式应答机产品设计开发、系统的调试、测试等提供指导和参考。首先介绍了TCAS和S模式应答机的组成、交联关系以及功能。然后通过研究TCAS和S模式应答机的产品设计规范ARINC标准及RTCA/DO最低性能标准，明确了TCAS和S模式应答机之间

4、的数字接口定义、总线协议、通信内容，借用硬件平台，通过编写软件实现数字接口通信功能，同时编制测试软件，按照标准中内容规定搭建测试环境，完成对TCAS和应答机之间的数字接口的通信测试，验证数字接口软件的正确性，并为后续产品的集成设计奠定基础。然后通过产品标准的研究，明确TCAS和S模式应答机之间无线数据链路通信的信号格式、通信协议、字段含义、链路的分类和用途、总体设计要求等。针对无线数据链路通信，根据标准规定的信号格式、数据内容，在计算机上使用Matlab实现了信号的仿真，并对基带信号进行调制，生成中频信号，作为标准信号，用于后续解调和译

5、码研究。接下来研究软件无线电的技术、基础理论和处理方法，以仿真生成的中频信号为激励，按照中频数字化处理流程，简要介绍了信号采样、速率变换、正交变换及解调的理论，并按处理流程在计算机上通过了解调等仿真，验证了设计方案。然后在中频数字化处理的基础上，对照标准信号格式、数据链路字段定义等，研究并实现模式识别、解码处理以及数据解析，再进一步深入研究，给出了应答机对问询数据的处理思路和流程。通过以上研究，为产品设计和测试提供标准支持。最后分别研究了民机标准和军机航电发展，简单阐述了TCAS和S模式应答机在军民机领域的应用以及发展趋势等，可为产品研

6、发提供参考。关键词：空中交通预警和防撞系统，TGD/XGD协议，二次雷达射频通信链路，软件无线电，综合监视系统IABSTRACTABSTRACTThispaperstudiesthestandardofTCASandS-Modetransponder,andexplicitstheinterface,communicationprotocolandcrosslinkingrelationshipbetweenthetwosystems.Firstly,Introducesthecomposition,crosslinkingrelati

7、onshipandfunctionsofTCASandS-Modetransponder.Then,bystudyingtheproductdesignspecificationARINCstandardsandminimumperformancestandardsofTCASandS-Modetransponder,thedefinitionofdigitalinterface,busprotocolandcommunicationcontentbetweenTCASandSmodetransponderisclarified.Ver

8、ifyinterfaceandlaythefoundationfortheintegrateddesignofsubsequentproducts.Then,byresearchingtheproducts