盲波束形成算法,作為一種用于抑制船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)中（Automatic Identification System,AIS）同頻干擾的陣列信號(hào)處理算法,基于所估計(jì)的導(dǎo)向矢量,可以有效地保持目標(biāo)信號(hào)并同時(shí)抑制干擾和噪聲。在傳統(tǒng)波束形成算法中,假定陣列接收信號(hào)同步、連續(xù)且沒(méi)有相對(duì)時(shí)延,然而在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中往往存在各種誤差因素,這些假設(shè)條件很難被滿足,導(dǎo)致目標(biāo)信號(hào)容易受到相鄰時(shí)隙下的部分重疊信號(hào)干擾。受此影響,波束形成器的性能效果發(fā)生嚴(yán)重下降。本文針對(duì)這一問(wèn)題來(lái)展開(kāi)研究,主要工作和創(chuàng)新包括有:（1）基于星載AIS的實(shí)際應(yīng)用,闡述了部分重疊干擾下波束形成算法的研究背景及意義,并對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹;（2）分析了陣列數(shù)據(jù)接收模型并闡述了幾種經(jīng)典的波束形成算法的基本原理。從理論和實(shí)驗(yàn)上表明了傳統(tǒng)波束形成算法在部分重疊干擾下的不足,以及研究了針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題的幾種前沿波束形成算法,分析并總結(jié)了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。（3）針對(duì)波束形成算法在目標(biāo)信號(hào)受到來(lái)向相近的部分重疊干擾時(shí)存在性能?chē)?yán)重下降的問(wèn)題,提出了一種超分辨率下的部分重疊干擾抑制算法。算法通過(guò)自回歸模型預(yù)測(cè)的方法求解自回歸系數(shù),然后進(jìn)行... 

【文章來(lái)源】：天津理工大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

AIS系統(tǒng)組成圖

為了盡可能提高 AIS 信號(hào)的接收質(zhì)量，需要對(duì)其相關(guān)特征和陣列信號(hào)處理的算法基礎(chǔ)作詳細(xì)分析。本章將對(duì) AIS 信號(hào)的參數(shù)類(lèi)型和陣列信號(hào)的理論基礎(chǔ)展開(kāi)介紹。2.1AIS 技術(shù)基礎(chǔ)鑒于星載 AIS 在船舶航行所發(fā)揮的重要作用，因此有必要掌握該系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)習(xí)其基本特性，有利于后續(xù)研究工作的進(jìn)行。本節(jié)將基于 AIS 的基礎(chǔ)內(nèi)容，詳細(xì)闡述 AIS 的信號(hào)結(jié)構(gòu)和模型。2.1.1 AIS 消息幀結(jié)構(gòu)按照 ITU-RM.1371 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)， AIS 通信模型被劃分為四層：傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。在數(shù)據(jù)鏈路層中，采用 SOTDMA 的多址接入方式，并將信道幀長(zhǎng)設(shè)為 1 分鐘，同時(shí)又將每幀劃分為 2250 個(gè)時(shí)隙。每個(gè)時(shí)隙中傳輸?shù)膱?bào)文信號(hào)采用信息分組結(jié)構(gòu)，如圖 2-1 所示。SOTDMA 小區(qū)內(nèi)的可以隨機(jī)地選擇時(shí)隙，并在該時(shí)隙內(nèi)發(fā)送 AIS 信息。

第二章 AIS 信號(hào)分析及波束形成算法基礎(chǔ) 由圖 2-3 可看出，MSK 信號(hào)在主瓣外的功率頻譜幅度存在較快的衰減。管 MSK 信號(hào)的占用帶寬窄，抗干擾較強(qiáng)，誤比特率較低，也是一種常用的應(yīng)于窄帶信道傳輸?shù)男盘?hào)調(diào)制方式，然而對(duì)于 AIS 等無(wú)線通信系統(tǒng)，關(guān)于信號(hào)外輻射功率有嚴(yán)格的要求，例如將衰減控制在 70~80dB 的范圍內(nèi)。由于 MSK號(hào)功率譜的鄰道輻射持續(xù)高于 60dB，使其在衛(wèi)星通信中的使用范圍受到了限因此星載 AIS 的調(diào)制方式必須在滿足 MSK 基礎(chǔ)特性的前提下，使旁瓣衰減更而高斯最小頻移鍵控(GMSK)可以滿足以上要求。


本文編號(hào)：3587141