基于HHT的ACARS基带信号处理方法的研究

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1、第46卷第2期2016年3月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．46No．2Mar．2016基于HHT的ACARS基带信号处理方法的研究张鹏，许金龙(中国民航大学，天津300300)摘要：针对目前ACARS基带信号处理的方法，将Hilbert．Huang变换应用于ACARS报文的解析中。以采集到的民航飞机下行的ACARS报文信号为数据源。利用经验模式分解法EMD将报文信号分解成有限个固有模态函数IMF，从而根据Hilbert变换求出每个固有模态函数IMF的瞬时频率，结合ARINC一618协议定义的ACARS报文信号数据传输机制与编码特点，完成了

2、报文信号的译码。将一种新的方法运用到ACARS基带信号处理中，可以有效地消除ACARS基带信号失真的影响，具有较强的抗信号漂移能力。通过与权威的译码系统译码得到的结果对比，表明算法具有良好的工程应用价值。关键词：ACARS；ARINC一618协议；Hilbert．Huang变换；瞬时频率中圈分类号：TF391；V241文献标识码：A文章编号：1671．654X(2016)02．0118．05MethodofACARSBasebandSignalProcessingBasedonHilbert—HuangTransformZHANGPeng，XUJin—long(CivilAviation

3、UniversityofChina，Tianjin300300，China)Abstract：AimedatthecurrentanalyticmethodoftheACARSbasebandsignalprocessing，theHilbert—HuangtransformisappliedtoParameteridentifyingoftheACARSmessage．TheACARSsignalscollectedfromthecivilaviationplanesaretakenasthedatasource．Andthesignalscanbedecomposedintoafi-

4、nitenumberofintrinsicmodefunctionsbytheempiricalmodedecomposition．ThenthefrequencyofeachIMFwillbeacquiredaccordingtoHilberttransform．Combinedwithdatatransmissionandencodingchar-acteristicofACARSsignaldefinedinARINC一618，thedecodingofthemessagesignaliscompleted．AnewmethodisappliedtotheACARSbaseband

5、signalprocessing，itcaneffectivelyeliminatetheinfluenceofACARSbasebandsignaldistortion，andhasstrongabilitytoresistsignaldrift．Comparedwiththere—suhsobtainedfromtheauthoritativedecodingsystem，thealgorithmpresentedinthisarticleshowedagoodperformanceinengineeringapplication．Keywords：ACARS；ARINC—-618p

6、rotocol；Hilbert-Huangtransform；instantaneousfrequency引言ACARS(AircraftCommunicationsAddressingRepor-ringSystems)即飞机通信寻址与报告系统，是一种在航空器和地面站之间通过无线电或卫星传输短消息(报文)的数字数据链系统。ARINC公司的飞机通信、寻址和报告系统是目前世界范围内使用最普遍的地空数据通信系统。该系统采用甚高频进行信息传输，使用面向字符与传统的模拟无线电方式收发数据，因其传输速度快、抗干扰能力强、误码率低等优点，现在已经成为保障飞行安全、正点，提高效率和效益的重要手段，并得

7、到了飞速的发展。随着科学技术的发展，ACARS已广泛应用于现在的民航系统中。目前ACARs系统广泛用于空中交通管制(ATC)和航空公司运行控制(AOC)。国内起步较晚，多用于飞机维修中，主要包括：飞机故障的实时监视、飞机发动机监视、APU监视等¨J。航空公司利用下行的ACARS报文对航班进行管理和监视，对飞机故障进行监视并提前制定维修计划。ACARS数据极大地提高了故障定位的准确性和时效性，增强了场面监控的能力。对于航空公司、机场和