基于AIS的信号接收与解调算法的研究和实现.pdf

简介：
本文深入探讨了自动识别系统（AIS）中信号接收与解调算法的设计及其实现方法，旨在提高海上通信的安全性和效率。 船舶自动识别系统(Automatic Identification System, 简称AIS)是一种在海上甚高频(Very High Frequency, 简称VHF)频带中操作的自动连续广播系统，用于实现船只之间的以及船与岸基站间的通信联系。为了扩大AIS系统的覆盖范围，星载AIS被开发出来，为全球范围内所有安装有AIS设备的海上移动装置提供基本监测信息。然而，星载AIS也带来了多普勒频偏和信号碰撞的问题。因此，在这种条件下研究接收解调技术具有重要的理论意义和实际应用价值。 本段落根据处理系统的需求设计了一个基于TI公司低功耗浮点处理器TMS320C6748与Xilinx公司的Artix-7系列FPGA的硬件平台，同时进行了大量AIS信号解调算法及其分离技术的仿真研究，并在该平台上实现了这些算法。主要的研究内容包括： 1. 研究了非相干解调算法，详细讨论了帧头检测、频偏估计以及符号定时的技术方法并对比不同测频和定时方式的效果。 2. 提出了星载条件下的多信号分离技术，在存在强弱信号差异的情况下，先处理较强信号，并通过已获得的符号序列及参数估计值重构该较强信号以实现干扰环境中的AIS信号分离。 3. 实现了基于Xilinx Artix-7平台的帧头检测模块和TMS320C6748平台上的AIS基带解调模块，详细描述了每个模块的具体实施方法及解决过程中遇到的问题与解决方案。 4. 最后实现了FPGA与DSP之间的EMIF通信以及DSP与PC机的UART通信，并对整个系统进行了功能性能测试，确保所有结果都满足实际需求。