星載AIS接收機中同步算法的研究.pdf

1、星載AIS（Automatic Identification System，AIS）一種新型的船舶動態(tài)調(diào)控和助航避碰的海事航行安全保障系統(tǒng)，利用低軌近地衛(wèi)星搭載AIS接收機，在高空中接收和解碼船舶播發(fā)的AIS報文，擴展了通用AIS系統(tǒng)的工作半徑，成為國家政府部門掌握國際航運業(yè)的發(fā)展趨勢和海洋經(jīng)濟貿(mào)易脈搏的重要手段，有效地對我國的航運和經(jīng)濟貿(mào)易進行宏觀調(diào)控，促進我國航運業(yè)和國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。作為星載AIS接收機中的關鍵環(huán)節(jié)，AIS信號的

2、時間和頻率同步問題一直是國內(nèi)外專家學者的研究熱點。本文對經(jīng)典同步算法進行仿真分析，并針對算法的不足提出以下方案：
　?。?）針對經(jīng)典算法估計精度和復雜度的缺陷，提出了基于相位響應重構(gòu)的時間同步算法?；谧钚《嗽韺ο辔幻}沖響應進行簡化重構(gòu)，再對接收信號進行相位展開，從頻域輻角中得到時延。該算法具有較高的精度，在低信噪比的情況下較經(jīng)典的二階自相關算法有較大的提升，運算復雜度也大大降低。
　?。?）針對項目組設計的星載AIS接

3、收機中頻接收方案，提出基于FFT譜線插值的頻偏估計算法。接收信號在中頻上經(jīng)過時間同步后，在先驗序列的輔助下消除接收信號中調(diào)制信息的影響，通過信號頻譜中的譜線最大值和相鄰的譜線進行頻率插值，估計得到高精度的頻偏。理論分析和仿真實驗表明該算法具有較大的頻偏估計范圍，估計精度較高，在高信噪比下算法與MCRB相差1.7dB。
　?。?）通過分析二階自相關函數(shù)中求和因子和算法性能的關系，提出一種兩步求精的頻偏估計算法，利用一個較小的求和因子