ITC/USA 2006 Conference Proceedings / The Forty-Second Annual International Telemetering Conference and Technical Exhibition / October 23-26, 2006 / Town and Country Resort & Convention Center, San Diego, California / A Synthetic Beamforming antenna was built for Airborne Telemetry. Low-Noise Block-converters translated RF to IF suitable for direct analog-to-digital conversion. Then all telemetry functions were performed digitally via parallel FPGAs for 10 independent sources. Monopulse tracking and optimal diversity combination was performed using 4 antenna quadrants at two orthogonal polarizations. Novel estimation approaches drove digital demodulation, symbol- and bit- synchronization. Final telemetry outputs include: digital, analog (video), and analog IF (e.g., for downlink relay). This program has incubated several concepts that we believe have the combined potential to significantly improve the future of telemetry.

The Universal Access Transceiver (UAT) is one of the two datalinks available in Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) system to facilitate air traffic control and flight tracking of small and general-purpose aircraft. By allowing aircraft to be tracked passively through a radio broadcast of the aircraft position and flight information, flight safety can be ensured and air traffic order is maintained. With the ADS-B initiative, surveillance is encouraged to cover not only residential areas but also remote regions where the infrastructure of a radar station is less likely to be available. Hence a passive, low-power, compact and portable device that receives the radio signal and shares the extracted flight information to control center is welcomed so that air traffic control and surveillance to nearby aircraft can be made possible without massive infrastructure cost. The aim of this thesis project is to develop a compact and portable solution of ADS-B UAT receiver using FPGA to demodulate the received UAT signal and extract valid UAT messages from it, as an extensional function to Skysense’s former product of ADS-B 1090ES receiver. The work presented herein mainly focuses on the development of FPGA functions of the receiver which comprises demodulating the digitized UAT signal and extract UAT payload message from the samples. This work demonstrates the design process and implementation of a 978 MHz UAT receiver using Altera Cyclone IV FPGA. The final demonstrated design is capable of demodulating sampled UAT signal and transfer the demodulated raw data bits to a processing unit through UART interface. Simulation result and synthesis report together with analysis are presented. / Universal Access Transceiver (UAT) är en av de två datalänkar som finns tillgängliga i Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B)-systemet för att underlätta flygkontroll och spårning av små och allmännyttiga flygplan. Genom att tillåta att flygplan spåras passivt genom en radiosändning av flygplanets position och flyginformation kan flygsäkerheten garanteras och flygordningen upprätthållas. Med ADS-B-initiativet uppmuntras övervakningen att inte bara omfatta bostadsområden utan även avlägsna regioner där det är mindre sannolikt att en radarstations infrastruktur är tillgänglig. Därför välkomnas en passiv, energisnål, kompakt och bärbar enhet som tar emot radiosignalen och delar den extraherade flyginformationen till kontrollcentralen så att flygkontroll och övervakning till närbelägna flygplan kan göras möjlig utan enorma infrastrukturkostnader. Syftet med detta avhandlingsprojekt är att utveckla en kompakt och bärbar lösning med ADS-B UAT-mottagare med FPGA som tilläggsfunktion till produkten ADS-B 1090ES-mottagare från företaget Skysense AB. Det arbete som presenteras här fokuserar främst på utvecklingen av FPGA-funktioner hos mottagaren, vilka består av att demodulera den digitaliserade UAT-signalen och extrahera UAT-meddelandet om nyttolast från proverna. Detta arbete visar designprocessen för och genomförandet av en 978 MHz UAT-mottagare med Altera Cyclone IV FPGA. Den slutgiltiga demonstrerade konstruktionen kan demodulera en samplad UAT-signal och överföra de demodulerade rådatabitarna till en behandlingsenhet genom UART-gränssnittet. Simuleringsresultat och sammanfattande rapport presenteras tillsammans.