本文關(guān)鍵詞：星載AIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)及算法研究

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【摘要】：隨著海上交通運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展,對(duì)海域進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以保證船舶航行安全也變得越來(lái)越重要。星載AIS系統(tǒng)憑借其接收信號(hào)覆蓋范圍廣、實(shí)時(shí)性高、不受國(guó)籍限制等優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注。由于衛(wèi)星覆蓋范圍廣,接收到的信號(hào)中存在沖突信號(hào),這對(duì)合理構(gòu)建星載AIS系統(tǒng)以及選擇正確的解調(diào)解碼信息關(guān)鍵技術(shù)有很高的要求。 本論文依托航天研究院共同合作的“AIS技術(shù)研究”項(xiàng)目,對(duì)星載AIS信號(hào)源、AIS接收機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的研究分析。 首先,本論文闡述了AIS系統(tǒng)以及星載AIS系統(tǒng)的研究意義以及現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,重點(diǎn)分析了GB/T20068-2006船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)技術(shù)要求中的AIS信號(hào)源機(jī)制和星載AIS系統(tǒng)中所涉及的相關(guān)核心技術(shù)。 其次,提出了星載AIS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,在協(xié)議規(guī)定和相關(guān)技術(shù)研究基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)AIS信號(hào)源與接收機(jī)的設(shè)計(jì),包括衛(wèi)星信道模型建立、AIS信號(hào)源研究、改進(jìn)的GMSK解調(diào)算法等。根據(jù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)需求,提出了一種時(shí)頻聯(lián)合幀同步算法,并針對(duì)無(wú)沖突信號(hào)與沖突信號(hào)進(jìn)行了不同的處理與改進(jìn)。 最后,基于MATLAB對(duì)單天線單用戶、單天線多用戶進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)仿真,統(tǒng)計(jì)不同功率差、時(shí)延差、多普勒頻偏差情況下的誤碼率與誤幀率,驗(yàn)證系統(tǒng)的可行性與正確性。仿真結(jié)果表明,構(gòu)建的星載AIS系統(tǒng)能對(duì)軟件生成的數(shù)據(jù)以及硬件接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào),驗(yàn)證了該系統(tǒng)的正確性。同時(shí),通過(guò)仿真可以得出,對(duì)于無(wú)沖突的信號(hào),系統(tǒng)解調(diào)性能非常高,對(duì)于沖突信號(hào),其解調(diào)性能與沖突信號(hào)的差異性有關(guān),當(dāng)沖突信號(hào)間差異越大,解調(diào)性能越好。
【關(guān)鍵詞】：星載AIS 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 衛(wèi)星信道 時(shí)頻聯(lián)合幀同步 JMLSE聯(lián)合解調(diào) 系統(tǒng)級(jí)仿真
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U675.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 論文研究背景及其意義9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文主要研究工作12-13
• 1.4 論文內(nèi)容安排13-14
• 第二章 星載AIS系統(tǒng)分析14-25
• 2.1 星載AIS系統(tǒng)14-15
• 2.2 星載AIS相關(guān)技術(shù)綜述15-23
• 2.2.1 船舶分布模型分析15-17
• 2.2.2 典型衛(wèi)星信道分析17-19
• 2.2.3 衛(wèi)星天線介紹19
• 2.2.4 GMSK調(diào)制解調(diào)原理介紹19-21
• 2.2.5 幀同步算法介紹21-23
• 2.3 本章小結(jié)23-25
• 第三章 星載AIS系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)25-42
• 3.1 星載AIS系統(tǒng)組成框圖25-26
• 3.2 AIS模擬源研究26-32
• 3.2.1 船舶分布模型研究26-28
• 3.2.2 衛(wèi)星信道模型研究28-29
• 3.2.3 AIS信源軟件成幀的實(shí)現(xiàn)方法29-32
• 3.3 AIS接收機(jī)研究32-39
• 3.3.1 差分解調(diào)算法33-34
• 3.3.2 基于Viterbi的MLSE算法34-35
• 3.3.3 改進(jìn)的差分解調(diào)算法35-38
• 3.3.4 JMLSE聯(lián)合解調(diào)算法38-39
• 3.4 基于單天線的星載AIS系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 基于星載AIS信號(hào)的幀同步算法研究42-55
• 4.1 單用戶幀同步算法42-51
• 4.1.1 時(shí)頻聯(lián)合同步算法42-47
• 4.1.2 改進(jìn)的時(shí)頻聯(lián)合同步算法47-49
• 4.1.3 仿真結(jié)果與分析49-51
• 4.2 多用戶幀同步算法51-54
• 4.2.1 VA譯碼與信號(hào)重構(gòu)51
• 4.2.2 串行干擾消除51-52
• 4.2.3 仿真結(jié)果與分析52-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 第五章 單天線系統(tǒng)級(jí)仿真55-60
• 5.1 單天線單用戶仿真結(jié)果55-57
• 5.2 單天線多用戶仿真結(jié)果57-59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 第六章 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 全文總結(jié)60
• 6.2 展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：876414