[发明专利]一种基于相关性的星载AIS信号接收处理方法及装置

说明书

本发明提供一种基于相关性的星载AIS信号接收处理方法，包括：将AIS信号依次循环存储于第一存储区、第二存储区及第三存储区；根据本地同步码与所述真实AIS信号进行差分相关计算得到真实AIS信号的帧头位置及粗估计频偏值；根据所述最优抽取样点截取得到真实AIS信号的有效数据；将所述粗估计频偏值以复数形式补偿到真实AIS信号的有效数据中；将补偿后的有效数据经过FFT频偏补偿、锁相环跟踪及差分采样判决后输出二进制数据码元。另，本发明还提供一种基于相关性的星载AIS信号接收处理装置。本发明避免了多采样点串行搜索通过CRC校验判断最优采样点的计算量繁重的问题，提高了星载AIS信号接收解调的精度及效率。

技术领域

本发明卫星通信技术领域，具体涉及一种基于相关性的星载AIS信号接收处理方法及装置。

背景技术

卫星AIS(Automatic Identification System，船舶自动识别系统)是一种船舶定位技术，其通过低轨道的卫星接收船舶发送的AIS报文信息，卫星将接收和解码AIS报文信息转发给相应的地球站，从而让陆地管理机构掌握船舶的相关动态信息，实现对远海海域航行船舶的监控。

星载AIS系统的工作频率为VHF波段的CH87B(161.875MHz)和CH88B(162.025MHz)两个频道，其信息速率为9.6kbps，星载AIS信号相较于普通AIS信号具有较大多普勒频偏的特点，在低信噪比下，大范围时延与多普勒频移极易导致信号无法解码，很难直接满足常规GMSK调制信号采用差分采样判决的载频条件，因此，在使用差分检测译码算法对AIS接收信号译码时需要进行多普勒频偏的补偿。由于AIS信号为一种突发信号具有特定的信号格式，具有很好的相关性，所以通常采用基于差分相关的星载AIS信号频偏估计的方法来有效解决星载AIS接收机接收信号具有较大多普勒频偏的问题。

然而，现有技术中尚无对基于相关性的星载AIS信号捕获、解调的完整性方法提出，而且，由于星载AIS信号的一个时隙为26.67ms，信号量为256bit，信号时间短，因而星载AIS接收机存在AIS信号丢失及误捕的可能，即星载AIS接收机存在AIS信号漏捕及误捕的情况出现。另外，现有方法通过基于差分相关算法来实现帧同步及信号的粗估计时，由于最优采样点的不确定而应用n个采样点串行搜索的方式来达到对信号的正确解调，这样极大地增加了星载AIS接收机的计算量，给星载AIS接收机增加了负荷。

发明内容

技术问题

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于相关性的星载AIS信号接收处理方法及装置，解决的技术问题为星载AIS接收机存在AIS信号漏捕及误捕的情况，以及星载AIS接收机的计算负荷较大。

问题的解决方案

一种基于相关性的星载AIS信号接收处理方法，包括以下步骤：

将经过下变频的AIS信号依次循环存储于第一存储区、第二存储区及第三存储区；

读取所述第一存储区、第二存储区及第三存储区中的AIS信号，分别计算所述AIS信号在预设码元长度的信号功率和、功率最大值、所述AIS信号在4T码元间隔下的第一相关信号能量值以及所述AIS信号在2T码元间隔下的第二相关信号能量值，并根据所述信号功率和、功率最大值、第一相关信号能量值及第二相关信号能量值判断得到真实AIS信号；

根据本地同步码与所述真实AIS信号进行差分相关计算得到真实AIS信号的帧头位置及粗估计频偏值；

根据所述真实AIS信号的帧头位置及四倍码元的同步码序列确定最优抽取样点，根据所述最优抽取样点截取得到真实AIS信号的有效数据；将所述粗估计频偏值以复数形式补偿到真实AIS信号的有效数据中；

将补偿后的有效数据经过FFT频偏补偿、锁相环跟踪及差分采样判决后输出二进制数据码元。