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星载AIS信号检测关键技术研究
| 论文题名： | 星载AIS信号检测关键技术研究 |
| 关键词： | 星载船舶;自动识别系统;信号检测;频偏补偿;解码性能 |
| 摘要： | 基于卫星的船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)作为一种新型的海上助航和安全保障系统，能够实现全球所有海域船舶的监控，得到了越来越广泛的关注。星载AIS接收信号具有信噪比较低、多普勒频偏较大、存在多用户时隙冲突等特点，已有的检测算法检测没有综合考虑以上因素，检测性能不够理想。本文针对以上问题，将信号参数估计思想和检测算法相结合，在解码的过程中分别实现了频偏的估计和补偿、干扰信号对检测性能影响的抑制，简化了接收机的结构。 (1)提出了一种基于频偏补偿的检测算法。利用AIS信号序列中的先验信息构造先验信号，通过计算并比较先验信号在不同时延和频偏下与接收信号的相关系数，估计出AIS信号的时延和频偏值。在估计出的时延和频偏的基础上可以使用两种方法实现信号序列的检测。一种是使用波形匹配的方法估计出AIS信号的码元序列，该方法不需要对信号进行解调，简单易于实现并且具有2比特差分检测算法更好的性能。另一种是在估计出的频偏的基础上，对中频数字信号进行频偏补偿下的延迟差分检测算法检测出信号序列，该方法能够在不降低差分检测性能的条件下，实现对存在较大多普勒频偏的星载AIS信号的差分检测。 (2)提出一种检测性能不受频偏影响的多符号联合差分检测算法。根据多符号差分检测和最大似然检测的原理，将多阶差分的联合信息与Viterbi算法相结合，译码时利用多阶差分的联合信息对分支度量中多普勒频偏引起的相位偏移进行了估计,消除了频偏对解码性能的影响。仿真实验的结果表明，该算法具有较好的检测性能，并且检测性能不受恒定相位偏移和多普勒频偏的影响。 (3)提出了一种抑制干扰信号的检测方法。根据最大似然准则得到了存在干扰信号时信息序列的最佳判决式，在Viterbi译码过程中对最佳判决式中总的干扰信号的幅度和相位进行了估计和补偿，抑制了干扰信号对解码性能的影响。仿真实验结果表明，该算法在低信干比下具有较好的检测性能。 |
| 作者： | 郝敬松 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 马社祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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