基于交替方向乘子法的单天线ADS-B信号分离

作者：王文益; 钟仁伟

来源：系统工程与电子技术, 2022, 1-15.

• 广播式自动相关监视
• 单天线
• 矩阵重构
• 交替方向乘子法

广播式自动相关监视（automatic dependent surveillance-broadcast，ADS-B）系统是一种针对空中交通管理（air traffic management，ATM）的监视系统。然而，ADS-B信号传输的随机性将不可避免的导致多个ADS-B信号之间的重叠。针对传统的单天线Capon算法由于频率估计误差的存在将导致算法性能下降的问题，本文提出了一种非频率估计的ADS-B信号分离算法。首先基于矩阵重构，将单天线ADS-B信号分离问题重新表述成一个与Capon算法类似，但是约束完全不同的非凸优化问题，然后针对该非凸优化问题，使用了交替方向乘子法（alternating direction multiplier method，ADMM）求解了该非凸优化问题。仿真结果表明，当非重叠的数据的长度大于1μs时，提出的算法就能有效地分离出重叠的单天线ADS-B信号。此外，即使Capon算法对于重叠信号的频率精确已知，提出算法的性能也优于Capon算法。

• 单位
  自动化学院; 中国民航大学