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, 2023, 45(05): 1286-1296.

• 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的监视系统。然而，由于ADS-B信号传输的随机性不可避免地导致多个ADS-B信号之间的重叠。传统的单天线Capon算法由于频率估计误差导致算法性能下降，针对以上问题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，但是约束条件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，即使在Capon算法已知重叠信号的频率精确而所提算法未知的情况下，所提算法的性能也优于Capon算法。

• 单位
  自动化学院; 中国民航大学