星载ais信号解码算法研究

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1、分类号：中图分类号TN911．72学科分类号510．4010密级：天津理工大学研究生学位论文星载AIS信号解码算法研究(申请硕士学位)学科专业：信号与信息处理研究方向：通信信号处理作者姓名：方婷指导教师：马社祥2014年2月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’SDegreeResearchonDecodingAlgorithmsofSatellite—-BasedAISSignalsByFangTingSupervisorProf．MaShex

2、iangFeb．2014独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：竞嫣签字日期：加J中年3月3日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天洼理工大鲎有关保留、使用学位论文的规定。特授权天盗理工大兰可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据

3、库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：奏鹋导师签名：签字日期：7口lV年3月3日签字日期：少／乍年方月弓日摘要自动识别系统(AutomaticIdentificationSystem，简称AIS)是用于船舶及基站问集海上船舶识别、安全监控和通信导航功能于一体的新型助航系统。随着经济全球化的迅速发展，航运事业日益繁忙，建立能够实现全球海域范围内船舶安全的监控系统显得尤为重要，由此星载

4、AIS系统的研究倍受关注。星载AIS系统具有多普勒频移较大、信道时变较快、多用户干扰严重等特点，相干检测复杂度增大，对现有的算法提出挑战。同时，传统的AIS系统针对两个频道设置两个接收机，每接收机一般是将天线接收到的信号先进行各级放大、下变频、A／D转换，再进行后续解码处理，而对于星载AIS系统接收机，对模拟器件的稳定性、精确度等性能要求更高。基于此，本文研究了星载AIS系统中解码算法，在分析现有算法的不足的基础上，提出以下改进方案：(1)提出了一种基于Viterbi解码的非相干检测算法。该算法基于最大似然准则，将接收信号经

5、过Laurent分解的主要分量作匹配滤波，避免了白化滤波器的设计。仿真结果表明，改进后的算法不仅大大减少了运算量，同时有效提高了检测性能。(2)提出了一种相位自适应的非相干检测算法。该算法基于最大似然准则，将相位补偿的过程与译码中路径选择结合在一起，避免了繁琐的锁相环设计。这样大大减少了系统复杂度，同时也在低信噪比下获得了理想的检测性能。(3)针对卫星接收机对模拟器件性能要求较高的问题，提出直接对接收到的射频信号进行采样，研究了一种星载AIS信号全数字解调方法和信息检测恢复技术。最后通过示波器采集实际船台发送的AIS信号进行

6、了实验，验证了接收端整个处理过程的正确·I生。关键词：星载自动识别系统非相干检测维特比相位自适应相位补偿带通采样AbstractAutomaticIdentificationSystemisanewnavigationsystemusedforbetweentheshipsandthebasestationwhichplaysanimportantroleinshipsatseatoidentify,safetymonitoring，CommunicationnavigationandSOon．Withtherapiddev

7、elopmentofeconomicglobalization，theshippingindustryisincreasinglybusy，theestablishmentofshipsafetymonitoringsystemwithinthescopeofglobalseaisparticularlyimportant。ThustheresearchofSatellite-BasedAISaRractsmuchattention．Thesatellite．basedAISsystemhasthecharacteristi

8、csofLargerDopplershift，fasterchannelchange，severemulti—userinterferencesandetcSOthatthecomplexityofcoherentdetectionisincreasedanditoffersaseriou