基于语音比选技术的空管地空通信覆盖优化研究与实现

论文摘要

目前,民航空管主要使用的通信系统有甚高频通信系统、高频通信系统。其中甚高频通信系统是传统的模拟语音通信,相比现代数字通信存在很多技术局限,但是它具有设备稳定、可靠性高以及机载设备等因素,仍然在空管通信中占主导地位和全面应用。本课题正是基于这种现状,在原有模拟通信系统中采用较先进的数字信号处理技术和台站布局仿真,以实现基于语音比选技术优化的空管地空通信。其中涉及到系统信号匹配以及台站布局优化等。本课题主要研究并采用了一个嵌入式的比选系统,实现了异地多台站接收信号的最佳信号选择。方案依据华东空管上海区域管制中心“三大异地高空区域接管”中甚高频通信的实际需求,结合了语音比选器项目的应用和甚高频台站的优化布局,取得了良好的效果。本文主要完成了以下工作:1、新型方案的基础研究与实验;2、独特的外围电路设计与匹配;3、空管通信中台站布局的优化;4、上海区管项目的实现与测试。理论分析和实验测试数据比对与论证表明,基于语音比选技术的覆盖优化方案能在不更换现有台站的条件下,有效地提高了空中交通管制行业内地空通信系统的覆盖率,克服了传统机制下当管制扇区过大时手动切换遥控台站时导致的可靠性低、效率低的缺点。总之,本文采用语音比选技术实现了一种基于语音比选的空管地空通信系统,该类型系统在空管地空通信中有很强的实用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语表
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 空中交通管理概述
• 1.1.1 空中交通管制服务的概念
• 1.1.2 空中交通管制的种类
• 1.1.3 空管地空通信的作用
• 1.2 空管地空通信的现状
• 1.2.1 短波地空通信
• 1.2.2 甚高频空通信
• 1.2.3 现有地空通信的缺陷
• 1.3 本课题的项目背景
• 1.4 本文的主要工作和组织结构
• 1.4.1 本文的主要工作
• 1.4.2 本文的组织结构
• 第二章 空管地空通信的基础知识
• 2.1 空管地空通信设备基础
• 2.1.1 机载甚高频通信系统
• 2.1.2 地空通信摇控台系统
• 2.1.3 传输网络和终端设备
• 2.1.4 通信模式
• 2.2 地空通信的覆盖范围
• 2.2.1 空间电磁波的传播
• 2.2.2 视距电磁波的传播
• 2.3 地空通信台站的现状
• 2.4 本章小结
• 第三章 语音比选技术的研究
• 3.1 目的及背景分析
• 3.2 常见的语音处理方式
• 3.2.1 语音的时域分析
• 3.2.2 语音的频域分析
• 3.2.3 语音的SNR 分析
• 3.3 实用算法研究
• 3.3.1 语音比选原理
• 3.3.2 语音比选算法
• 3.3.3 基本程序流程
• 3.4 外围电路
• 3.4.1 音频输入
• 3.4.2 音频输出
• 3.4.3 E&M 信令接口
• 3.5 仿真验证
• 3.5.1 验证过程
• 3.5.2 仿真结果
• 3.6 本章小结
• 第四章 空管甚高频比选台站的优化研究
• 4.1 目的和意义
• 4.1.1 比选台选址的原则
• 4.1.2 其他注意事项
• 4.2 比选器的模式优化
• 4.2.1 广播发射功能
• 4.2.2 智能跟随功能
• 4.3 基于WRAP 软件的台站优化
• 4.3.1 WRAP 软件介绍
• 4.3.2 WRAP 基本原理
• 4.3.3 WRAP 使用实例
• 4.4 本章小结
• 第五章 比选应用方案与实现
• 5.1 系统方案
• 5.1.1 初步设计
• 5.1.2 系统配置框图
• 5.1.3 比选台选址流程
• 5.1.4 比选信号测试流程
• 5.2 功能调试
• 5.2.1 测试仪器简介
• 5.2.2 系统技术测试
• 5.3 校飞测试
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表录用的学术论文目录