星載AIS接收機(jī)中同步算法的研究.pdf

1、星載AIS（Automatic Identification System，AIS）一種新型的船舶動(dòng)態(tài)調(diào)控和助航避碰的海事航行安全保障系統(tǒng)，利用低軌近地衛(wèi)星搭載AIS接收機(jī)，在高空中接收和解碼船舶播發(fā)的AIS報(bào)文，擴(kuò)展了通用AIS系統(tǒng)的工作半徑，成為國(guó)家政府部門掌握國(guó)際航運(yùn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和海洋經(jīng)濟(jì)貿(mào)易脈搏的重要手段，有效地對(duì)我國(guó)的航運(yùn)和經(jīng)濟(jì)貿(mào)易進(jìn)行宏觀調(diào)控，促進(jìn)我國(guó)航運(yùn)業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。作為星載AIS接收機(jī)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，AIS信號(hào)的

2、時(shí)間和頻率同步問(wèn)題一直是國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)經(jīng)典同步算法進(jìn)行仿真分析，并針對(duì)算法的不足提出以下方案：
　　（1）針對(duì)經(jīng)典算法估計(jì)精度和復(fù)雜度的缺陷，提出了基于相位響應(yīng)重構(gòu)的時(shí)間同步算法?；谧钚《嗽韺?duì)相位脈沖響應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)化重構(gòu)，再對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行相位展開，從頻域輻角中得到時(shí)延。該算法具有較高的精度，在低信噪比的情況下較經(jīng)典的二階自相關(guān)算法有較大的提升，運(yùn)算復(fù)雜度也大大降低。
　?。?）針對(duì)項(xiàng)目組設(shè)計(jì)的星載AIS接

3、收機(jī)中頻接收方案，提出基于FFT譜線插值的頻偏估計(jì)算法。接收信號(hào)在中頻上經(jīng)過(guò)時(shí)間同步后，在先驗(yàn)序列的輔助下消除接收信號(hào)中調(diào)制信息的影響，通過(guò)信號(hào)頻譜中的譜線最大值和相鄰的譜線進(jìn)行頻率插值，估計(jì)得到高精度的頻偏。理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)表明該算法具有較大的頻偏估計(jì)范圍，估計(jì)精度較高，在高信噪比下算法與MCRB相差1.7dB。
　?。?）通過(guò)分析二階自相關(guān)函數(shù)中求和因子和算法性能的關(guān)系，提出一種兩步求精的頻偏估計(jì)算法，利用一個(gè)較小的求和因子