發(fā)布時(shí)間：2017-05-09 22:06

  本文關(guān)鍵詞：機(jī)載AIS接收性能及抗衰落技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Identification System,AIS)是一種工作于甚高頻的船舶識(shí)別和導(dǎo)航系統(tǒng),AIS采用自組織時(shí)分多址(Self-organizing Time Division Multiple Access,SO-TDMA)通信協(xié)議,主要用于海上航行船舶的數(shù)字化導(dǎo)航,能夠?qū)崿F(xiàn)船舶與船岸間航行信息的自動(dòng)交換。機(jī)載平臺(tái)是在巡邏機(jī)、搜救直升機(jī)、預(yù)警機(jī)等各類飛機(jī)上加裝AIS接收機(jī),從高空對大范圍海域的AIS信號(hào)進(jìn)行接收和檢測,從而極大地?cái)U(kuò)充岸基基站的監(jiān)測范圍。此外,由于機(jī)載平臺(tái)的靈活性,也可以實(shí)現(xiàn)對特定船舶或區(qū)域的連續(xù)跟蹤,從整體上提高了海運(yùn)監(jiān)測的完整性和連續(xù)性。但機(jī)載AIS也同時(shí)面臨著更大的挑戰(zhàn),首先機(jī)載AIS信號(hào)會(huì)發(fā)生時(shí)隙沖突,其次,海平面存在的多徑效應(yīng)和噪聲會(huì)嚴(yán)重影響通信質(zhì)量�；诖�,本文以機(jī)載AIS為應(yīng)用背景,對船舶檢測概率、信道估計(jì)算法和去噪算法等內(nèi)容進(jìn)行研究,主要內(nèi)容內(nèi)容如下:1.建立了機(jī)載AIS接收信號(hào)時(shí)隙碰撞概率分析模型。分析了機(jī)載接收機(jī)在不同高度下的覆蓋范圍,并在此基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出了機(jī)載接收機(jī)在不同情況下的船舶檢測概率計(jì)算方法。2.根據(jù)機(jī)載AIS通信環(huán)境的特點(diǎn),建立了滿足萊斯衰落的頻率選擇性信道模型,并提出了一種用于信道估計(jì)的快速最小均方誤差(Least Mean Square,LMS)算法。該算法借助訓(xùn)練序列,通過高斯消元法估計(jì)出信道參數(shù),并依據(jù)LMS思想,得到了其快速收斂形式。仿真結(jié)果表明,快速LMS算法能夠準(zhǔn)確地估計(jì)出信道參數(shù),且具有計(jì)算復(fù)雜度低,收斂速度快等優(yōu)點(diǎn)。3.提出了一種基于自適應(yīng)維納濾波的去噪算法,該算法首先對信噪比進(jìn)行估計(jì),然后以訓(xùn)練序列作為參考信號(hào),根據(jù)原始信號(hào)與噪聲的功率譜不同,利用維納濾波將噪聲去除,以達(dá)到降低系統(tǒng)接收端誤碼率的效果。仿真結(jié)果表明,經(jīng)過維納濾波后,系統(tǒng)的誤碼率明顯降低。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)載 AIS 時(shí)隙碰撞 快速 LMS 維納濾波
【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】：2015
【分類號(hào)】：U675.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 AIS研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 抗多徑衰落算法研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 抗噪聲算法研究現(xiàn)狀13
• 1.3 本文研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 機(jī)載AIS時(shí)隙沖突分析15-33
• 2.1 自由空間的傳播損耗15-16
• 2.2 傳統(tǒng)的電磁波傳播損耗模型16-17
• 2.2.1 Okumura-Hata模型16
• 2.2.2 COST231-Hata模型16-17
• 2.2.3 Egli模型17
• 2.3 AIS基站覆蓋半徑計(jì)算模型17-25
• 2.3.1 基于VHF的海事通信電磁波傳播特點(diǎn)17-18
• 2.3.2 以空間波傳播為主的電磁波傳播的一般損耗模型18-19
• 2.3.3 AIS基站覆蓋半徑19-21
• 2.3.4 仿真結(jié)果與分析21-25
• 2.4 機(jī)載AIS接收機(jī)船舶檢測率分析25-32
• 2.4.1 時(shí)隙碰撞分析25-26
• 2.4.2 機(jī)載AIS接收機(jī)覆蓋半徑分析26-27
• 2.4.3 機(jī)載AIS接收機(jī)船舶檢測率分析27-29
• 2.4.4 仿真結(jié)果與分析29-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 機(jī)載AIS抗多徑衰落算法33-49
• 3.1 多徑衰落信道33-34
• 3.1.1 多徑衰落信道模型33-34
• 3.2 衰落信道的統(tǒng)計(jì)特性34-35
• 3.2.1 瑞利衰落34
• 3.2.2 萊斯衰落34-35
• 3.3 航空信道模型35-38
• 3.3.1 正常飛行狀態(tài)35-36
• 3.3.2 起飛和降落狀態(tài)36-37
• 3.3.3 地面滑行狀態(tài)37
• 3.3.4 機(jī)場庫停狀態(tài)37-38
• 3.4 信道估計(jì)技術(shù)38-43
• 3.4.1 最小二乘算法38-39
• 3.4.2 基于隱訓(xùn)練序列的信道估計(jì)算法39-41
• 3.4.3 遞歸最小二乘算法41-43
• 3.5 機(jī)載AIS系統(tǒng)信道建模及估計(jì)43-48
• 3.5.1 信號(hào)模型43
• 3.5.2 信道模型43-44
• 3.5.3 信道估計(jì)算法44-45
• 3.5.4 仿真結(jié)果與性能分析45-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第四章 機(jī)載AIS抗噪聲算法49-62
• 4.1 信號(hào)與噪聲49-52
• 4.1.1 通信系統(tǒng)的一般模型49-51
• 4.1.2 信噪比51-52
• 4.2 去噪算法原理52-54
• 4.2.1 基于小波變換的去噪原理52-53
• 4.2.2 基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的去噪原理53-54
• 4.3 基于自適應(yīng)維納濾波器的去噪算法54-61
• 4.3.1 原理框圖54-55
• 4.3.2 維納濾波器去噪原理55-57
• 4.3.3 仿真實(shí)驗(yàn)57-61
• 4.4 本章總結(jié)61-62
• 第五章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 總結(jié)62
• 5.2 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 發(fā)表論文和科研情況說明68-69
• 致謝69-70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 徐曉剛;徐冠雷;王孝通;秦緒佳;;經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸?EMD)及其應(yīng)用[J];電子學(xué)報(bào);2009年03期

2 楊霄鵬;姚昆;史浩山;;航空信道仿真研究[J];空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年03期

3 魯清竹;劉海斌;宮峰勛;;基于Okumura-Hata模式的數(shù)字MUDS傳輸系統(tǒng)[J];中國民航大學(xué)學(xué)報(bào);2007年S1期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王婷;EMD算法研究及其在信號(hào)去噪中的應(yīng)用[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 邵傳勇;在VTS中AIS岸臺(tái)相關(guān)技術(shù)的研究[D];大連海事大學(xué);2004年

2 唐佳;自適應(yīng)濾波算法的分析與FPGA高速實(shí)現(xiàn)[D];中南大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：機(jī)載AIS接收性能及抗衰落技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：353376