基于波形匹配的星载AIS信号检测-论文.pdf

《基于波形匹配的星载AIS信号检测-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第32卷第3期计算机仿真2015年3月文章编号：1006—9348(2015)03—0073—04基于波形匹配的星载AIS信号检测郝敬松，马社祥，孟鑫(天津理工大学计算机与通信工程学院天津300384)摘要：在星载船舶信号检测的研究中，针对星载AIS系统存在时延和较大多普勒频移问题，提出了基于波形匹配的AIS信号时延频偏联合估计及其译码算法。利用AIS信号序列中的先验信息构造样本信号，通过计算并比较样本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，进而估计出AIS信号的码元序列。方法不需要对信号

2、进行解调，简单易于实现。仿真结果表明，上述算法比二比特差分解调具有更好的性能，在相同信噪比下优于二比特差分解调3dB左右，适用于存在时延和较大多普勒频偏的情况，为星载船舶信号的准确检测提供了有效方法。关键词：船舶自动识别系统；相关系数；码元估计中图分类号：TN911文献标识码：BDetectionofSatellite-BasedAISSignalsBasedonWaveformMatchingHAOJing—song，MAShe-xiang，MENGXin(SchoolofComputerandCommunicationE

3、ngineering，TianjinUniversityofTechnology，Tianjin300384，China)ABSTRACT：AimingatresolvingtheproblemsoftheexitingtimedelayandlargeDopplershift，insatellite—basedAISsystem，thispaperconcentratesonthetechniqueofsymbolestimationofAISsignalsandanalgorithmbasedonwaveformmatc

4、hingtorealizejointestimationoftimedelayandfrequencyoffsetthendecodingforAISsignalsispro—posed．WiththesymbolsthatareknownanddefinitiveinthesequenceofAISsignalswecanconstructthesamplesig·nal，thetimedelayandthefrequencyoffsetofthereceivedAISsignalcanbeestimatedthrough

5、calculatingandcon—paringthecorrelationcoefficientsofthesamplesignalunderdifferenttimedelayandfrequencyoffsetandthereceivedAISsignal，thenwecanestimatethesymbolsofthereceivedAISsigna1．ThismethodiseasytoberealizedforthedemodulatingoftheAISsignals．Thesimulationresultss

6、howthatthismethodhasgoodperformance，whichisabout3dBbetterthanthetraditionaltwo-bitdifferentialdecodingunderthesameSNR，anditcanbeappliedtothecondi—tionswithtimedelayandlargeDopplershift．KEYWORDS：Automaticidentificationsystem(AIS)；Corelationcoefficients；Symbolestimat

7、ion1引言于差分的解调算法，能获得比传统的差分解调算法更好的性船舶自动识别系统(AutomaticIdentificationSystem，能，但是增加了算法的复杂度。文献[5—7]研究了基于维特AIS)是国际海事组织(IMO)、国际电信联盟(ITu—R)、国际比思想的解调算法，利用了GMSK调制符号的相关性，能实航标协会(IALA)于2000年共同推广的一种集船舶自动识现更好的性能，同时复杂度大大增加。这些非相干检测算法别、通信和导航功能于一体的新型电子助航系统。传统AIS都是以牺牲复杂度为代价提高了检测的性能，没有充分

8、利用系统能实现船舶一船舶、船舶一岸台的通信，通信距离仅为视AIS信号的先验信息，并且抵抗时间延迟和较大多普勒频偏距通信，覆盖范围有限。星载AIS技术利用卫星对AIS信号的能力有限。本文提出了一种基于波形匹配的时延频偏联进行大范围探测，覆盖范围广，逐渐受到各国重视⋯。合估计以及码元序列估计算