[發明專利]一種頻偏補償下的星載AIS信號差分檢測方法

在審

• 申請號: 201410346319.X
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104158775A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 王俊峰;郝敬松;孟鑫;馬社祥
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L27/144
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 李益書

1.一種頻偏補償下的星載AIS信號差分檢測方法，其特征在于該方法包括：

第1步、根據星載AIS接收機射頻前端處理后得到的中頻數字信號，利用波形匹配的方法估計接收信號的多普勒頻偏；

第2步、在上步估計出的多普勒頻偏的基礎上，對中頻數字信號經過頻偏補償下的延遲差分檢測器進行譯碼，實現對存在較大多普勒頻偏的AIS信號的延遲差分檢測。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，第1步中所述的波形匹配方法的具體過程如下：

第1.1步、在不考慮上升沿的情況下，根據中頻數字信號的采樣率和頻率，對AIS幀結構的前32bits先驗信息進行GMSK調制得到參考信號x₀(t_n)，在AIS信號的最大可能多普勒頻偏范圍內，按照對估計精度的要求設置固定的間隔依次對參考信號加載不同的頻偏，表示為x(t_n)＝x₀(t_n)exp(-j2πf_dt_n)，其中f_d表示參考信號加載的頻偏；

第1.2步、截取中頻數字信號的前32bits信息所對應的信號片段，表示為y(t_n)＝r₀(t_n)；

第1.3步、計算參考信號在加載不同頻偏時與前32bits中頻數字信號的相關系數：

rX,Y(fd)=nΣnx0(tn)exp(-j2πfdtn)r0(tn)-Σnx0(tn)exp(-j2πfdtn)Σnr0(tn)nΣn(x0(tn)exp(-j2πfdtn))2-(Σnx0(tn)exp(-j2πfdtn))2nΣnr02(tn)-(Σnr0(tn))2;]]>

第1.4步、找出相關系數的最大值，該最大值所對應的參考信號加載的頻率值就是估計的多普勒頻偏f^d=arg maxfd{rX,Y(fd)}.]]>

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于第2步中的頻偏補償下的延遲差分檢測包括：

第1種情況、在1bit延遲差分檢測過程中：將中頻數字信號分成兩路，一路經過1bit的延遲和90°的相移，另一路不做處理，將兩路信號相乘；相乘后的信號經過低通濾波濾除二倍載頻部分；然后利用第1步估計出的頻偏對信號進行頻偏補償；最后對頻偏補償后的信號進行判決，實現較大多普勒頻偏情況下的星載AIS信號1bit延遲差分檢測；

第2種情況、在2bit延遲差分檢測過程中：根據第1步估計出的頻偏，消除中頻數字信號的多普勒頻偏；將消除頻偏后的中頻數字信號分成兩路，一路經過2bit的延遲，另一路不做處理，將兩路信號相乘；相乘后的信號經過低通濾波濾除四倍載頻部分；然后根據已知的中頻頻率對低通濾波之后的信號進行相位補償；最后對相位補償后的信號進行判決，實現較大多普勒頻偏情況下的星載AIS信號2bit延遲差分檢測。