[發明專利]多通道多目標星載AIS偵察信號模擬系統

有效

• 申請號: 201710148410.4
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN107066693B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 單珍;金靈芝;周平
• 申請（專利權）人: 長沙鼎端電子技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01S19/42;G01S19/52
• 代理公司: 湖南省國防科技工業局專利中心 43102
• 代理人: 馮青

本發明涉及多通道多目標星載AIS偵察信號模擬系統。是一種對星載AIS多通道偵察系統在軌運行時接收多目標混疊的動態AIS信號進行模擬的系統。本發明系統產生兩路信號、四個通道AIS信號的所有濾波、變頻均為全數字計算，通道間一致性好，信號雜散小、諧波分量小；時鐘采樣率高，所生成AIS信號的時間分辨率高，時間延遲的控制精度可達約8us量級；可以產生AIS目標個數多、連續仿真時間長（大于五分鐘以上），可以仿真同一視場內0～10000艘船的任意場景。可以實現逼真產生的星載偵察時接收具有相對運動引起的多普勒頻移、幅度起伏等的動態變化多目標混疊的AIS射頻信號。

技術領域

本發明屬于信號模擬和仿真技術領域，涉及信號模擬系統，特別是一種對衛星偵察海面各種船只發射的船舶自動識別系統(AIS)信號的多通道多目標模擬轉置。

背景技術

船舶自動識別系統(Automatic Identification System,AIS)是一種在甚高頻海上移動頻段采用自組織時分多址接入方式自動廣播和接收船舶動態、靜態等信息以便實現識別、監視和通信的系統。目前已經廣泛安裝在各類大中小船舶上實現船岸、船間收發短消息、交互電文、導航避碰等功能。為實現對船舶有效監控管理，近十余年來星載船舶自動識別系統應運而生，可以對有效地對全球海域的艦船進行全天侯、大視場的監視，實現對我國周邊海域乃至全球海域艦船的信息態勢顯示、和早期預警。

由于AIS系統采用了ITU-R M.1371-5技術規范中規定的自組織時分多址(SOTDMA)通信體制，不同小區之間的船同時發射信號導致衛星接收端出現信號混疊現象。除此之外，星載AIS接收與船載AIS接收還有以下幾點不同：一是由于衛星與船舶相對高速運動導致混疊信號源之間存在多普勒頻移；二是由于不同距離功率衰減導致接收到的混疊信號源之間存在功率差；三是由于船舶與接收天線位置不同導致接收到的混疊信號源之間存在時延。因此衛星偵察時將會產生多個艦船小區信號的時域和頻域多重混疊、多普勒頻移，幅度起伏現象，對星載AIS偵察系統的性能造成嚴重影響。目前多數星載AIS系統如挪威2010年發射的兩顆具有星載AIS接收處理功能的實驗衛星：AISSat-1和NORAIS等都具有一個或者更多的接收通道。由于衛星發射上天在軌運行后，無法找到一些標準場景對星載AIS系統的各項技術指標進行驗證和標定，為了能夠對星載AIS系統的性能進行準確、量化的評估，有必要研制專門的多通道多目標星載AIS偵察信號模擬器。

中國專利申請201610786782.5提出了一種海洋電子應用系統中的AIS數據模擬方法，但是該方法主要用于仿真單個AIS目標的數據，無法產生星載偵察時接收具有相對運動引起的多普勒頻移、幅度起伏等的動態變化AIS射頻信號，更無法仿真生成多目標的星載AIS偵察多通道接收機相參的混疊信號，而這些恰恰是影響星載AIS偵察系統性能的最關鍵的幾個因素。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提出一種對星載AIS多通道偵察系統在軌運行時接收多目標混疊的動態AIS信號進行模擬的系統。

本發明的技術方案是，一種多通道多目標星載AIS偵察信號模擬系統，包括一臺CPCI工控機(或者普通工控機、通用計算機)、信號產生卡、兩塊DAC子卡，

所述CPCI工控機包括計算機主板、機箱、電源、鍵盤、鼠標、顯示器，其上運行有場景數據產生軟件、數據加載軟件；