自動識別系統(tǒng)(AIS)相干解調(diào)技術(shù)研究.pdf

1、船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)是一種新型船舶導(dǎo)航識別設(shè)備,是在甚高頻海上移動通信頻段上采用的自組織時分多址接入方式的通信系統(tǒng),它能夠自動發(fā)射和接收船舶的動態(tài)和靜態(tài)信息,實現(xiàn)船舶之間、船岸之間通信、監(jiān)測和識別。AIS可以將本船和周圍船舶的航行狀態(tài)等信息在標(biāo)準(zhǔn)化界面上顯示出來,與雷達配合使用能夠增強船舶交通管理系統(tǒng)的功能,有效避免船舶的碰撞,減少海損事件,保障船舶航行的安全,維護海洋生態(tài)環(huán)境,推動現(xiàn)代航運交通運輸?shù)陌l(fā)展。
　　 AIS的

2、信號采用高斯濾波的最小頻移鍵控(GMSK)調(diào)制,它具有振幅恒定、相位連續(xù)、帶寬窄、帶外衰減大和對鄰近信道干擾小的特點。本文的研究重點是GMSK信號的相干解調(diào)算法。相干解調(diào)具有良好的誤碼性能,是GMSK信號解調(diào)的重要途徑之一。本文首先介紹了自動識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)展?fàn)顩r,討論了自動識別系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),然后研究了GMSK信號的調(diào)制原理,在此之后,研究了兩種GMSK信號的解調(diào)算法,即線性相干解調(diào)和Viterbi相干解調(diào),其中Viterbi

3、相干解調(diào)包括基于最大似然檢測(MLSD)的Viterbi相干解調(diào)和簡化的Viterbi相干解調(diào)。論文詳細介紹了解調(diào)的過程,包括幀頭檢測、載波頻偏和初相的估計、時鐘同步、載波相位跟蹤、匹配濾波器、白化濾波器和Viterbi譯碼等,利用Matlab軟件編程仿真信號的調(diào)制解調(diào)過程,測試了誤碼率性能,繪制了誤碼率曲線,比較了這些解調(diào)算法的性能,并且將實際自動識別系統(tǒng)的甚高頻接收機接收到的信號代入程序進行解調(diào),驗證了算法的正確性,實現(xiàn)了對船舶的各

4、種航行信息的監(jiān)測。最后,本文還對單通道干擾下的線性相干解調(diào)和Viterbi相干解調(diào)進行了Matlab仿真,繪制出了信號在不同載干比(CIR)下的誤碼率曲線,并分析比較了各算法的單通道干擾下的誤碼性能。
　　 實驗結(jié)果表明,本文的線性相干解調(diào)和的Viterbi相干解調(diào)在無干擾和單通道干擾下,均能夠達到預(yù)期的性能指標(biāo),而且簡化的Viterbi相干解調(diào)在誤碼性能和結(jié)構(gòu)復(fù)雜度上都具有一定的優(yōu)勢,是一種有發(fā)展前景的相干解調(diào)算法。本文的Ma