星載AIS信號(hào)解碼算法研究

發(fā)布時(shí)間：2017-11-06 08:16

本文關(guān)鍵詞：星載AIS信號(hào)解碼算法研究

【摘要】：自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（Automatic Identification System，簡稱AIS）是用于船舶及基站間集海上船舶識(shí)別、安全監(jiān)控和通信導(dǎo)航功能于一體的新型助航系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的迅速發(fā)展，航運(yùn)事業(yè)日益繁忙，建立能夠?qū)崿F(xiàn)全球海域范圍內(nèi)船舶安全的監(jiān)控系統(tǒng)顯得尤為重要，由此星載AIS系統(tǒng)的研究倍受關(guān)注。星載AIS系統(tǒng)具有多普勒頻移較大、信道時(shí)變較快、多用戶干擾嚴(yán)重等特點(diǎn)，，相干檢測復(fù)雜度增大，對(duì)現(xiàn)有的算法提出挑戰(zhàn)。同時(shí)，傳統(tǒng)的AIS系統(tǒng)針對(duì)兩個(gè)頻道設(shè)置兩個(gè)接收機(jī)，每接收機(jī)一般是將天線接收到的信號(hào)先進(jìn)行各級(jí)放大、下變頻、A/D轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行后續(xù)解碼處理，而對(duì)于星載AIS系統(tǒng)接收機(jī)，對(duì)模擬器件的穩(wěn)定性、精確度等性能要求更高�；诖�，本文研究了星載AIS系統(tǒng)中解碼算法，在分析現(xiàn)有算法的不足的基礎(chǔ)上，提出以下改進(jìn)方案：（1）提出了一種基于Viterbi解碼的非相干檢測算法。該算法基于最大似然準(zhǔn)則，將接收信號(hào)經(jīng)過Laurent分解的主要分量作匹配濾波，避免了白化濾波器的設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)后的算法不僅大大減少了運(yùn)算量，同時(shí)有效提高了檢測性能。（2）提出了一種相位自適應(yīng)的非相干檢測算法。該算法基于最大似然準(zhǔn)則，將相位補(bǔ)償?shù)倪^程與譯碼中路徑選擇結(jié)合在一起，避免了繁瑣的鎖相環(huán)設(shè)計(jì)。這樣大大減少了系統(tǒng)復(fù)雜度，同時(shí)也在低信噪比下獲得了理想的檢測性能。（3）針對(duì)衛(wèi)星接收機(jī)對(duì)模擬器件性能要求較高的問題，提出直接對(duì)接收到的射頻信號(hào)進(jìn)行采樣，研究了一種星載AIS信號(hào)全數(shù)字解調(diào)方法和信息檢測恢復(fù)技術(shù)。最后通過示波器采集實(shí)際船臺(tái)發(fā)送的AIS信號(hào)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了接收端整個(gè)處理過程的正確性。
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U675.7

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本文編號(hào)：1148080

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