基于ICA的星載AIS信號盲分離
發(fā)布時間:2020-03-01 02:58
【摘要】:星載船舶自動識別系統(tǒng)(Automatic Identification System,AIS)對于航行安全、海上交通管制以及管理海事環(huán)境非常有幫助。本文以星載AIS為背景,著重對星載AIS中的實值信號分離算法和復值信號分離算法等方面進行研究,通過理論知識研究改進了AIS信號分離算法。本文的主要研究內容包括:1.Fast ICA(快速獨立分量分析)具有形式簡單、收斂速度快的特點,但其對初始權向量的選擇比較敏感,若初始值選擇不當很容易影響分離效果。針對這一問題,基于星載AIS信號的恒模特性對Fast ICA算法的初始權向量進行改進,使得改進Fast ICA算法具有更加準確的分離效果,通過實驗證明了該方法可分離AIS信號,并且分離信號均方誤差降低,性能有比較大的提高。2.針對復值Fast ICA算法對權向量的初始值比較敏感的問題,在特定步長因子的控制下,依據恒模準則對算法的初始權向量進行改進,并且應用Huber M估計函數優(yōu)化該算法的目標函數,提高算法的穩(wěn)健性,實驗仿真表明該改進算法可以實現星載AIS復值信號的分離,分離性能得到提高。同時,算法具有良好的穩(wěn)健性。3.為了實現星載AIS的含噪復值信號盲分離,對復值Fast ICA算法進行改進。該改進算法對超定情況下的含噪混合信號的協(xié)方差矩陣進行特征值分解,利用其噪聲對應的幾個較小特征值估計噪聲方差,用來修正白化矩陣,再應用Huber M估計函數提高算法穩(wěn)健性。實驗結果表明,運用該算法分離后的信號均方誤差(SMSE)變小,信干比(SIR)變大,提高了信號的分離性能。同時,優(yōu)化后的目標函數使算法具有良好的穩(wěn)健性。
【圖文】:
圖 1.1 星載 AIS 示意研究發(fā)展,AIS 信息對航運安全方面的重要意義國等幾個航運大國已先后開展了海事安全系統(tǒng)(N義統(tǒng)的發(fā)展會對全球航運市場產生直接的影響,因此我國應該積極發(fā)展星載 AIS 技術,建立全球航運動安全,促使我國的航運經濟得到快速發(fā)展。星載 A船舶的監(jiān)視管理。星載 AIS 對船舶的監(jiān)控及信息獲力。事件,有益于國際航運安全。星載 AIS 可以實時獲舶及時進行掌控,保障船舶航行安全。
在一定范圍內采用自組織時分多址技術形成 Anmile(半徑),而星載 AIS 覆蓋范圍很廣,遠遠超收信號是很多個 AIS 信號的疊加,即在同一衛(wèi)蓋示意圖如下:
【學位授予單位】:天津理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:U675.7
本文編號:2583916
【圖文】:
圖 1.1 星載 AIS 示意研究發(fā)展,AIS 信息對航運安全方面的重要意義國等幾個航運大國已先后開展了海事安全系統(tǒng)(N義統(tǒng)的發(fā)展會對全球航運市場產生直接的影響,因此我國應該積極發(fā)展星載 AIS 技術,建立全球航運動安全,促使我國的航運經濟得到快速發(fā)展。星載 A船舶的監(jiān)視管理。星載 AIS 對船舶的監(jiān)控及信息獲力。事件,有益于國際航運安全。星載 AIS 可以實時獲舶及時進行掌控,保障船舶航行安全。
在一定范圍內采用自組織時分多址技術形成 Anmile(半徑),而星載 AIS 覆蓋范圍很廣,遠遠超收信號是很多個 AIS 信號的疊加,即在同一衛(wèi)蓋示意圖如下:
【學位授予單位】:天津理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:U675.7
【參考文獻】
相關期刊論文 前7條
1 徐立升;徐根倩;馬正欣;周冬冬;丁寶俊;張晨光;;恒模算法的仿真分析與FPGA實現[J];硅谷;2014年01期
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1 劉暢;船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)關鍵技術研究[D];大連海事大學;2013年
,本文編號:2583916
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