[發(fā)明專利]一種非接觸式AIS船臺(tái)檢測(cè)儀的載波頻偏檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910540929.6
• 申請(qǐng)日: 2019-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN110324097A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬社祥;李凱;孟鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B17/15
• 分類號(hào): H04B17/15
• 代理公司: 天津市尚文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12222
• 代理人: 程昊

一種非接觸式AIS船臺(tái)檢測(cè)儀的載波頻偏檢測(cè)方法，包括基于AIS幀結(jié)構(gòu)構(gòu)造輔助碼元以及輔助信號(hào)、判定頻偏的正負(fù)號(hào)及頻偏的計(jì)算；其方法簡(jiǎn)單易懂、容易實(shí)現(xiàn)，降低了數(shù)據(jù)運(yùn)算量及計(jì)算的復(fù)雜度，頻偏檢測(cè)精度較高，估計(jì)范圍較大，抗時(shí)延和初相性能較好，可以更準(zhǔn)確地完成對(duì)船臺(tái)指標(biāo)的檢測(cè)，具有較好的可靠性，對(duì)于AIS船臺(tái)的通信性能的檢測(cè)，特別是AIS船臺(tái)發(fā)射機(jī)的頻偏檢測(cè)具有重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及通用自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic IdentificationSystem，AIS)，特別是一種非接觸式AIS船臺(tái)檢測(cè)儀的載波頻偏檢測(cè)方法，針對(duì)AIS船臺(tái)的通信性能的檢測(cè)，特別是對(duì)發(fā)射機(jī)的載波頻率偏差(頻偏)檢測(cè)具有重要的意義。

背景技術(shù)

AIS是一種船舶通信導(dǎo)航系統(tǒng)，AIS船臺(tái)通過VHF(Very High Frequency，甚高頻)天線發(fā)送本船信息并接收基站和周圍船舶發(fā)來(lái)的信息，從而達(dá)到避碰目的，提高船舶的航行安全。隨著AIS廣泛應(yīng)用，船臺(tái)由原來(lái)的單一A類發(fā)展到A類和B類，還有基站等，水域由原來(lái)的海上發(fā)展到內(nèi)河。關(guān)于船臺(tái)的需求也在與日俱增，可以提供相關(guān)船臺(tái)的國(guó)內(nèi)外廠商眾多。盡管他們都按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，在每一項(xiàng)性能指標(biāo)上可能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，然而，在構(gòu)成AIS系統(tǒng)時(shí)，其整體性能可能存在很大的差異，而且不同廠家的臺(tái)站之間的通信不一定暢通，對(duì)航行安全和監(jiān)管帶來(lái)隱患。非接觸式船臺(tái)檢測(cè)儀可以對(duì)航行中的船舶，自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，具有很好的隱蔽性和靈活性。而船臺(tái)發(fā)射機(jī)的頻率準(zhǔn)確性，是影響其他船臺(tái)正確接收該船舶信息的關(guān)鍵，所以也是非接觸式船臺(tái)檢測(cè)儀要解決的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。

AIS信號(hào)采用GMSK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)調(diào)制，采用時(shí)分多址，一分鐘分割為2250個(gè)時(shí)隙。碼元速率是9.6Kbps，載波頻率分別是161.975MHz和162.025MHz。一般檢測(cè)船臺(tái)的頻率準(zhǔn)確性時(shí)采用通用頻譜儀檢測(cè)，對(duì)于由電纜連接方式檢測(cè)時(shí)，雖然干擾較少，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)不方便，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)，而且受調(diào)制信息的影響，頻譜儀檢測(cè)精度不高；對(duì)于非接觸式通用頻譜儀檢測(cè)方法，存在干擾、而且檢測(cè)精度仍然不能滿足要求。因此，專用的非接觸式船臺(tái)檢測(cè)儀的研究十分必要，而頻偏檢測(cè)方法是其中的關(guān)鍵問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

關(guān)于AIS船臺(tái)性能檢測(cè)，國(guó)內(nèi)外還沒有比較好的方法，本發(fā)明的目的在于提供一種非接觸式AIS船臺(tái)檢測(cè)儀的載波頻偏檢測(cè)方法，它通過檢測(cè)船臺(tái)的頻率的準(zhǔn)確性性能，即可判斷該船臺(tái)是否合格；該方法在非接觸下便可獲得船臺(tái)的通信性能指標(biāo)，檢測(cè)精度高，簡(jiǎn)單易行，容易實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種非接觸式AIS船臺(tái)檢測(cè)儀的載波頻偏檢測(cè)方法，其特征在于它包括以下步驟：

(1)根據(jù)檢測(cè)儀接收端接收到的待測(cè)船臺(tái)信號(hào)解碼狀態(tài)構(gòu)造輔助碼元，以在檢測(cè)儀的接收端獲得船臺(tái)發(fā)射的信號(hào)中包含的比特信息，進(jìn)而可以較高精度的檢測(cè)該船臺(tái)的頻偏；

所述步驟(1)中的輔助碼元的構(gòu)造具體是指：若檢測(cè)儀接收到待測(cè)船臺(tái)信號(hào)未解碼或解碼有錯(cuò)時(shí)，則輔助碼元可由AIS的24位訓(xùn)練序列和8位開始標(biāo)志組成，共32位；若接收信號(hào)已經(jīng)正確解碼，則輔助碼元可由AIS的24 位訓(xùn)練序列、8位開始標(biāo)志、168位正確解碼的船臺(tái)信息、16位循環(huán)校驗(yàn)和8 位結(jié)束標(biāo)志組成，共224位。

所述步驟(1)中構(gòu)造輔助碼元中的訓(xùn)練序列和起止標(biāo)志具體是指：若檢測(cè)儀接收待測(cè)船臺(tái)信號(hào)未解碼或解碼有錯(cuò)時(shí)，則輔助碼元可由AIS的24位訓(xùn)練序列和8位開始標(biāo)志組成，即010101010101010101010101和01111110，共 32位；

若檢測(cè)儀接收待測(cè)船臺(tái)信號(hào)且已經(jīng)正確解碼，則輔助碼元可由AIS的24 位訓(xùn)練序列、8位開始標(biāo)志、168位正確解碼的船臺(tái)信息、16位循環(huán)校驗(yàn)和8 位結(jié)束標(biāo)志組成，共224位，其中結(jié)束標(biāo)志為01111110，船臺(tái)信息和循環(huán)校驗(yàn)位按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ITU-R M1371-5規(guī)定。