星载AIS系统的研究与实现

发布时间：2017-11-12 02:10

本文关键词：星载AIS系统的研究与实现

【摘要】：21世纪以来,人类正逐步走入信息科技时代,信息已成为人类近年来最宝贵的资源之一[1]。经济全球化的迅速发展,使各国之间的贸易总量不断攀升[2],船舶数量也随之增加,导致海上的运输环境日趋复杂[3]。基于岸基平台[4-6]的海上监管技术已逐渐无法满足如今的海事管理需求。星载AIS系统[7-9]是近年来新提出的海事管理系统,该系统将AIS接收设备搭载在卫星上,可以极大地提高海事管理效率。国外对星载AIS系统的研究起步较早,已经有了较为成熟的研究成果[10-17]。相较之下,我国在星载AIS系统方面的研究与国外仍有很大差距。卫星接收的数据是深入研究星载AIS系统的基础,在国内获取该数据成本较高,而现有的星载AIS仿真平台缺乏真实性和准确性。本文针对该问题,调研了大量研究成果,结合国内外的研究现状,设计并实现了星载AIS系统仿真平台。首先,论文简述了星载AIS系统的特点和研究现状,说明了该系统及其仿真平台的研究意义。然后,论文根据卫星信道特点和AIS系统相关标准规范设计并实现了星载AIS信号模拟源,推导出了船舶理论检测概率公式,验证了该模拟源的正确性,并在该模拟源的基础上搭建了仿真平台。接下来,论文使用该仿真平台对系统进行分析。仿真平台的船舶仿真检测概率功能得到的结果表明,接收端的信号解调算法如果能正确解调2重冲突和3重冲突,将显著提高系统性能。由仿真平台的信号参数分析功能得到的结果,可以帮助设计冲突信号解调算法测试用例的信号参数,对提高解调算法性能有一定指导意义。最后,论文使用仿真平台对比了不同自适应均衡算法对信号的均衡效果,提出了一种基于粒子群算法的AIS信号均衡器,并对惯性权值调整方法进行优化,提高了算法的收敛速度。仿真结果表明,该算法能有效降低星载AIS信号解调误码率,提高系统性能。
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U675.7

【参考文献】

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1 毛忠阳;宋恒;王红星;胡丽芳;;结合小波变换的结构风险最小化空时均衡器[J];北京邮电大学学报;2011年02期

2 宿巧丽;船舶自动识别系统[J];船电技术;2002年06期

3 钟杰;王怀胜;郑力;;星载AIS接收冲突分析及仿真[J];电讯技术;2010年10期

4 王海砚;席在杰;杨文静;;星载AIS检测概率计算模型与算法分析[J];电讯技术;2011年11期

5 林长川,东f ;基于多因素模糊综合决策的AIS与雷达航迹关联算法与仿真[J];大连海事大学学报;2003年01期

6 谢飞;张忠臣;张鹏;李博章;;多径效应对测向误差的影响[J];电子测量技术;2010年01期

7 宁小玲;刘忠;冯成旭;罗钦发;;快速收敛变换域自适应滤波算法[J];电子测量与仪器学报;2011年03期

8 张长春;易克初;;一种基于粒子群优化的自适应均衡算法[J];电子科技;2006年11期

9 张孟阳,吕保维,宋文淼;GPS系统中的多径效应分析[J];电子学报;1998年03期

10 吴晓军;杨战中;赵明;;均匀搜索粒子群算法[J];电子学报;2011年06期