隨著經(jīng)濟(jì)全球化和船舶技術(shù)水平的不斷提高,海洋運(yùn)輸事業(yè)迅速發(fā)展。星載船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS,Automatic Identification System)是為了解決海洋運(yùn)輸中存在的安全問(wèn)題以及及時(shí)實(shí)現(xiàn)海洋救險(xiǎn)等問(wèn)題而提出的。我國(guó)星載AIS技術(shù)起步較晚,與國(guó)外的挪威、德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家具有較大的差距。目前國(guó)內(nèi)星載AIS信號(hào)數(shù)據(jù)較少,國(guó)外購(gòu)買(mǎi)AIS數(shù)據(jù)價(jià)格昂貴且數(shù)量有限,因此星載AIS模擬源的研究勢(shì)在必行。星載AIS模擬源依據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟制定的ITU-RM.1371-5建議書(shū),仿真生成的星載AIS信號(hào),不僅可以為星載AIS接收模塊提供有效的AIS數(shù)據(jù),同時(shí)也可以用于分析星載AIS系統(tǒng)中的沖突信號(hào)的特點(diǎn)及相關(guān)參數(shù)分布情況,便于系統(tǒng)的后續(xù)研究。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了星載AIS模擬源,分析了不同情況下的AIS信號(hào)的功率分布和沖突情況,將模擬源信號(hào)應(yīng)用于接收模塊,驗(yàn)證了接收模塊的檢測(cè)概率性能,并且設(shè)計(jì)了星載AIS可視化仿真平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)。首先,詳細(xì)介紹了星載AIS系統(tǒng)的研究背景和研究意義,介紹了星載AIS系統(tǒng)概述,分析了星載AIS模擬源組成及其意義。然后,深入研究了 ITU-RM.1371-5建議書(shū)相關(guān)規(guī)范,分析了衛(wèi)星信道中信號(hào)功率、頻偏、實(shí)驗(yàn)、DOA等參數(shù)的相關(guān)理論,調(diào)研了接收系統(tǒng)和檢測(cè)概率的相關(guān)理論,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了星載AIS模擬源框架及其相關(guān)模塊。接下來(lái),仿真了不同場(chǎng)景下模擬源信號(hào)的沖突情況,為接收模塊的研究和改進(jìn)提供了重要依據(jù)。星載AIS模擬源信號(hào)被應(yīng)用于接收模塊,分析了不同情況下的解調(diào)性能,基于已有仿真軟件設(shè)計(jì)了星載AIS系統(tǒng)可視化平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù),為設(shè)計(jì)星載AIS系統(tǒng)可視化平臺(tái)提供了基礎(chǔ)。最后,總結(jié)了論文研究的主要內(nèi)容,提出了可進(jìn)一步研究的相關(guān)內(nèi)容,為后續(xù)研究提供了有效依據(jù)。
【學(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：V443;U675.7
【部分圖文】：

邐充比特邐反變換逡逑圖２－６解調(diào)方案流程圖［６２］逡逑首先接收到的ＡＩＳ信號(hào)通過(guò)時(shí)頻聯(lián)合同步算法［６３１，根據(jù)相關(guān)峰最大原理，逡逑獲取信號(hào)的同步位，從而找到信號(hào)起始位置，接下來(lái)估計(jì)時(shí)延、頻偏等信道相關(guān)逡逑參數(shù)，結(jié)合信道估計(jì)相關(guān)參數(shù)使用最大似然估計(jì)算法進(jìn)行信號(hào)解調(diào)，解調(diào)結(jié)果經(jīng)逡逑過(guò)雙極性不歸零碼（ＮＲＺＩ）反變換轉(zhuǎn)化成單極性不歸零碼，然后根據(jù)信號(hào)源添加逡逑填充比特的規(guī)則去除填充比特，獲取添加ＣＲＣ校驗(yàn)位的比特信息。最后經(jīng)由ＣＲＣ逡逑校驗(yàn)算法得到原始船舶信息并輸出結(jié)果。逡逑多天線解調(diào)方案是在單天線解調(diào)基礎(chǔ)之上，利用多個(gè)天線接收ＡＩＳ信號(hào)，采逡逑用信號(hào)盲分離技術(shù)，將組合的沖突信號(hào)分離成多路信號(hào)，然后單獨(dú)使用單天線解逡逑調(diào)算法進(jìn)行解調(diào)。增加接收天線數(shù)可以提高系統(tǒng)的解調(diào)性能

邐充比特邐反變換逡逑圖２－６解調(diào)方案流程圖［６２］逡逑首先接收到的ＡＩＳ信號(hào)通過(guò)時(shí)頻聯(lián)合同步算法［６３１，根據(jù)相關(guān)峰最大原理，逡逑獲取信號(hào)的同步位，從而找到信號(hào)起始位置，接下來(lái)估計(jì)時(shí)延、頻偏等信道相關(guān)逡逑參數(shù)，結(jié)合信道估計(jì)相關(guān)參數(shù)使用最大似然估計(jì)算法進(jìn)行信號(hào)解調(diào)，解調(diào)結(jié)果經(jīng)逡逑過(guò)雙極性不歸零碼（ＮＲＺＩ）反變換轉(zhuǎn)化成單極性不歸零碼，然后根據(jù)信號(hào)源添加逡逑填充比特的規(guī)則去除填充比特，獲取添加ＣＲＣ校驗(yàn)位的比特信息。最后經(jīng)由ＣＲＣ逡逑校驗(yàn)算法得到原始船舶信息并輸出結(jié)果。逡逑多天線解調(diào)方案是在單天線解調(diào)基礎(chǔ)之上，利用多個(gè)天線接收ＡＩＳ信號(hào)，采逡逑用信號(hào)盲分離技術(shù)，將組合的沖突信號(hào)分離成多路信號(hào)，然后單獨(dú)使用單天線解逡逑調(diào)算法進(jìn)行解調(diào)。增加接收天線數(shù)可以提高系統(tǒng)的解調(diào)性能

邐充比特邐反變換逡逑圖２－６解調(diào)方案流程圖［６２］逡逑首先接收到的ＡＩＳ信號(hào)通過(guò)時(shí)頻聯(lián)合同步算法［６３１，根據(jù)相關(guān)峰最大原理，逡逑獲取信號(hào)的同步位，從而找到信號(hào)起始位置，接下來(lái)估計(jì)時(shí)延、頻偏等信道相關(guān)逡逑參數(shù)，結(jié)合信道估計(jì)相關(guān)參數(shù)使用最大似然估計(jì)算法進(jìn)行信號(hào)解調(diào)，解調(diào)結(jié)果經(jīng)逡逑過(guò)雙極性不歸零碼（ＮＲＺＩ）反變換轉(zhuǎn)化成單極性不歸零碼，然后根據(jù)信號(hào)源添加逡逑填充比特的規(guī)則去除填充比特，獲取添加ＣＲＣ校驗(yàn)位的比特信息。最后經(jīng)由ＣＲＣ逡逑校驗(yàn)算法得到原始船舶信息并輸出結(jié)果。逡逑多天線解調(diào)方案是在單天線解調(diào)基礎(chǔ)之上，利用多個(gè)天線接收ＡＩＳ信號(hào)，采逡逑用信號(hào)盲分離技術(shù)，將組合的沖突信號(hào)分離成多路信號(hào)，然后單獨(dú)使用單天線解逡逑調(diào)算法進(jìn)行解調(diào)。增加接收天線數(shù)可以提高系統(tǒng)的解調(diào)性能

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2813341