地空数据链通信差分解调算法研究
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第
13
卷 第
14
期
2013
年
5
月
1671—1815（ 2013） 14-4125-05
科 学 技 术 与 工 程
Science Technology and Engineering
Vol. 13 No. 14 May 2013
2013 Sci. Tech. Engrg.
航空航天
地空数据链通信差分解调算法研究
王 鹏
1
曹 力
1*
林 静
1
王旭辉
2
邓雪云
3
（
南京航空航天大学民航学院
1
，
南京
210016；
中国民航科学技术研究院
2
，
北京
100028；
上海飞机设计研究院
3
，
上海
200232）
摘 要 地空数据链通信具有传输速率快
、
抗干扰能力强
、
数据通信量大等优点
，
在民航领域得到了广泛的应用
。VDL A
模
式报文信号以
AＲINC—618
协议为依据
，
采用
MSK
编码方式
。
差分解调技术因其较强的抗干扰能力而在
MSK
中广泛使用
。
然而
，
传统的差分解调需要低通滤波器
，
算法无法满足实际要求
。
因此
，
设计了无低通滤波器的简化差分算法
，
采用
T
s
邻域实
现了抽样判决
，
确保解调算法的稳定性
。
仿真实验证明了算法的有效性和实时性
。
关键词 地空数据链
AＲINC—618
差分解调 抽样判决
中图法分类号
V243. 1；
文献标志码
A
2013
年
1
月
24
日收到
，2013
年
1
月
28
日修改 国家自然科学
基金
（ 61079003）
和
（ 61179006）
资助
第一作者简介
：
王 鹏
（ 1987—） ，
山东人
，
南京航空航天大学民航学
院硕士 研 究 生
。
研 究 方 向
：
信号处理与控制
。 E-mail： wp3253
@ 163. com。
*
通信作者简介
：
曹 力
，
男
，
博士
，
教授
，
博士生导师
。E-mail： caoli
@ nuaa. edu. cn。
美国
AＲINC
公司为减轻机组负担
，
提高地空通
信数据的完成与准确性
，
开发出一种基于甚高频的
地空数据通信系统
，
即飞机通信寻址与报告系统
（ ACAＲS，
即
VDL A
模式地空数据链系统
） ；
并在
1978
年正式投入使用
。
为适应地空通信的需要和
航空通信技术的发展
，
我国民航在
20
世纪末先后完
成了地空数据链通信网络一期
、
二期工程的建设
，
实现了绝大部分航路和机场的甚高频数据通信覆
盖
［1］
。
地空数据链系统的使用
，
极大地减少了语音
通信带来的语音歧义
，
提高了飞行员和管制员的效
率
，
并对飞机的远程监控
、
空中交通管理
、
地面维修
提供了有效支持
［2］
。
因此
，
地空数据链系统作为地
空数据通信的重要手段
，
在民航运输中发挥了越来
越大的作用
。
目前
，
中国民航完成了现役飞机的地空数据链
系统改装
，
并强制飞行过程中使用
。
伊春空难后
，
我国民航所有境内飞行的飞机必须具备远程实时
监控能力
［3］
，
进一步强化了地空数据链系统的应
用
。
事实上
，
国内关于地空数据链的应用研究从未
间断
［4，5］
，
但由于缺乏核心技术的支撑
，
难以形成系
统的应用
。
每次技术升级或新技术应用过程中
，
不
仅需要大量资金购置国外设备和系统
，
而且也造成
了技术上的高度依赖
［6］
。
对于地空数据链通信技术来讲
，
报文信号解调
是报文译码和处理的关键技术之一
［7］
。
本文通过
深入分析典型差分解调算法基础上
，
提出了满足要
求的解调算法
，
并通过一系列仿真实验
，
验证了算
法的合理性
。
1
差分解调算法
频移键控
（ FSK）
是用载波频率传送数字消息
，
即用所传送的数字消息控制载波的频率
［8］
。MSK
是二进制频移键控
（ 2FSK）
的一种特殊情况
。
差分
解调是常用的
MSK
解调方法
，
它具有很强的抗干扰
能力
，
解调算法的原理如图
1
所示
。
图
1
差分解调原理框图
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