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广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast,ADS-B)技术是目前国际民航组织主推的空域监视技术。为了保证飞行安全,国内外几乎所有的航空器都配备了ADS-B收发设备,因为飞机飞行过程中的速度、航班识别码和位置等重要信息由自身搭载的ADS-B发射机不断向外广播,可以让空管实时监管,避免航空事故的发生。由于现行地面基站的覆盖范围小,在海洋和极地等地区难以部署,陆基ADS-B系统仅能监视航空流量密集的重要区域,而且当前的监视系统在空域流量剧增的情况下,已经难以满足当前民航安全领域的监视需求。因此,提出了星基ADS-B系统的概念。星基ADS-B系统综合部署成本低,依托卫星的高度优势,完成星座组网后可以实现全球范围内的空域监视。然而相比现行的监视基站,由于天线覆盖范围呈现几何倍的增长,导致碰撞报文的增加,报文碰撞会使得解码后的ADS-B信息出现错误或者直接丢失部分有用信息,严重影响空管对飞机的监视。本课题主要研究星基ADS-B碰撞报文的分离与恢复技术。首先介绍了星基ADS-B的系统组成,研究ADS-B 1090ES报文的帧格式、报文碰撞混合模型以及机载ADS-B设备广播不同报文信息的频率。最后介绍了两种常用的信源数估计算法。其次,针对信号的碰撞问题,星基ADS-B系统必须具有分离碰撞交叠信号的能力。因此,分析了机载ADS-B设备广播报文的随机时间间隔对报文碰撞的影响,并提出了一种基于泊松过程的报文碰撞概率模型,同时分别研究了不同情况下两个及多个报文碰撞的概率,最终得出星基ADS-B系统至少需要具备分离两个或三个报文碰撞的能力,为后面选择分离算法提供理论基础。最后,研究了两种从混合信号中分离与恢复源信号的有效方法。盲源分离算法利用源信号的独立性,通过求解解混矩阵将源信号从混合信号中分离出来。投影算法(Projection Algorithm,PA)利用S模式混合信号在时域上呈现出的一些特点,运用奇异值分解数学原理和MOORE-PENROSE广义逆矩阵等相关数学知识求解出分离矩阵,从而估计出源信号。仿真研究表明,以上两种方法可以用来实现混合信号的分离与恢复。