星载AIS系统关键技术研究

发布时间：2017-10-13 12:22

  本文关键词：星载AIS系统关键技术研究

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【摘要】：近年来,随着我国经济实力的迅速发展,沿海贸易不断增多,船舶总数急剧增加,导致沿岸海域内的海上运输环境日益复杂,这对海上运输的监管技术有了更高的要求。结合国外的相关经验,国内的专家学者提出了采用星载AIS系统实现对国内远海海域船舶信息的监控与管理,引起了国内各研究机构的广泛关注。 本文依托航天院所项目“星载AIS系统”,针对在该系统中卫星接收信号难以避免地发生时隙冲突这一关键问题作了全面的分析,包括其信号特征以及冲突情况等,并对AIS冲突信号的关键解调技术进行了深入研究。 首先,论文简述了星载AIS系统的特点和研究现状,重点阐述了星载AIS系统的研究意义。 然后,对星载AIS系统中AIS冲突信号进行了数学建模和冲突特性分析,提出了采用盲信号分离算法、JMLSE联合检测、串行干扰消除等多用户分离检测算法对AIS冲突信号行解调的设想,根据卫星天线数目的不同设定了相应解调方案,并通过MATLAB平台进行仿真,验证解调方案的可行性。 最后,根据AIS系统的工作机制以及卫星信道建模,成功建立了星载AIS系统信号模拟源模型,对解调方案进行了系统级仿真验证。 仿真结果表明,2000艘船舶处于卫星监测范围内的情况下,单、双天线的解调方案在8分钟内对船舶的检测概率均能达到80%以上,满足星载AIS系统的实际要求。
【关键词】：星载AIS 冲突信号 解调方案 多用户检测算法
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U675.7
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 论文研究背景及其意义9-14
• 1.1.1 AIS系统概述9-10
• 1.1.2 星载AIS系统的研究意义及特点10-11
• 1.1.3 星载AIS系统研究现状11-14
• 1.2 论文主要研究工作14-15
• 1.3 论文内容安排15-17
• 第二章 星载AIS系统相关原理概述17-32
• 2.1 星载AIS系统信号源格式17-21
• 2.1.1 AIS信号格式17-20
• 2.1.2 卫星天线接收信号特点20-21
• 2.2 无冲突AIS信号检测算法21-25
• 2.2.1 差分解调算法21-23
• 2.2.2 维特比译码算法23-25
• 2.3 AIS冲突信号检测算法25-30
• 2.3.1 串行干扰消除算法25-26
• 2.3.2 JMLSE联合检测算法26-27
• 2.3.3 盲信号分离算法27-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第三章 基于JMLSE联合检测算法的单天线解调方案32-44
• 3.1 问题的提出32
• 3.2 单天线接收信号模型分析32-33
• 3.3 单天线解调方案设定与实现33-37
• 3.3.1 前期分析33-36
• 3.3.2 方案设定36-37
• 3.4 单天线解调方案性能验证37-42
• 3.4.1 测试方案的设定37-38
• 3.4.2 测试结果预测38
• 3.4.3 实际仿真测试结果38-41
• 3.4.4 测试结果分析41-42
• 3.5 本章小节42-44
• 第四章 基于盲信号分离算法的双天线解调方案44-54
• 4.1 双天线接收信号模型分析44
• 4.2 盲信号分离算法分析与研究44-51
• 4.2.1 算法可行性分析44-46
• 4.2.2 复信号盲源分离46-48
• 4.2.3 算法实现及仿真验证48-51
• 4.3 双天线解调方案设定51-52
• 4.4 双天线解调方案性能验证52-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第五章 基于单天线和双天线解调方案的系统级仿真54-57
• 5.1 构建星载AIS系统信号模拟源54-55
• 5.1.1 基本参数设定54-55
• 5.1.2 系统级仿真测试的流程55
• 5.2 仿真结果与性能分析55-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第六章 总结与展望57-59
• 6.1 全文总结57
• 6.2 下一步的工作57-59
• 参考文献59-65
• 致谢65-67
• 攻读学位期间发表的学术论文目录67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1024810