[發明專利]自動識別系統載波恢復方法

有效

• 申請號: 202110480546.1
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113242199B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 張福洪;徐文濤;易志強
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種自動識別系統載波恢復方法，現有相干解調方法應用于突發通信時，存在載波恢復精度不足的缺陷。本發明設計如下：首先對采樣后的導頻序列進行平方后分別進行帶通濾波；接著對濾波之后的兩個序列分別進行鑒相，將鑒相輸出經環路濾波器之后送到各自數控振蕩器中以調整各自本振相位；而后將帶通濾波之后的兩個序列再倒序排列，利用調整后的相位再次構造本振并對倒序后的序列重新鑒相后繼續調整本振相位，如此重復多次；最終將兩路調整后的本振經過二分頻后進行加減組合，完成I/Q兩路載波的恢復。

技術領域

本發明屬通信技術領域，具體涉及一種自動識別系統(AIS)的通信載波恢復方法。

背景技術

AIS系統是一種突發通信方式，信號是非連續且非周期性的，采用GMSK調制方式。由于GMSK的包絡既沒有尖銳的邊緣也沒有拐點，因此具有很好的抗干擾特性和較高的頻帶利用率。

傳統的GMSK解調方式分為非相干解調和相干解調。非相干解調實現方法簡單，無需載波恢復即可完成信號解調，但其抗干擾能力與相干解調方式相比，存在較大差距，特別是在船舶通信領域，需要較長時間工作在低信噪比條件下，而傳統的GMSK解調方式卻不適用于在低信噪比條件下工作的通信系統。相干解調性能優良，但難點在于載波恢復。常用的載波恢復方法因鎖定時間較長，不適合突發通信，從而在應用于突發通信時會存在載波頻率及相位恢復精度不足的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于解決上述方法的缺點和不足，提出一種適用于AIS突發通信方式下高精度的載波恢復方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種自動識別系統載波恢復方法，包括以下步驟：

步驟一、設AIS系統接收信號中導頻部分x(t)的表達式如式(1)所示；

x(t)＝cos[2πf_ct+φ(t)+θ₀] (1)；

式(1)中，f_c為載波頻率，t為通信時間，φ(t)為GMSK調制相位函數，θ₀為載波初始相位；將x(t)以T_s為采樣周期進行采樣，得到x(t)的時間離散形式如下：

x(i)＝cos[2πf_ciT_s+φ(i)+θ₀] (2)；

式(2)中，i＝1,2,3…N，N為導頻部分的采樣點數，T_s滿足T_s＝T_b/P，P為過采樣倍數，T_b為碼元周期；

步驟二、將x(i)平方后得到y(i)；

步驟三、將y(i)分別通過中心頻率為f_l和f_h，帶寬為1/T_b的帶通濾波器，濾波輸出分別得到y_l(i)和y_h(i)；其中f_l＝2f_c-1/(2T_b)，f_h＝2f_c+1/(2T_b)；

步驟四、將f_l作為接收機本地數控振蕩器的初始值，按照式(4)構造本振輸出的同相分量u_lI(i)和正交分量u_lQ(i)，并設置符號系數S＝1；

式(4)中，表示本振信號的初始隨機相位；