[发明专利]一种自动跳频的AIS单通道接收机

权利要求书

1.一种自动跳频的AIS单通道接收机，包括：GPS射频前端、GPS接收模块、AIS射频前端、AIS接收模块和基带信息处理模块，其特征在于：所述GPS射频前端与GPS接收模块连接，GPS接收模块连接基带信息处理模块，GPS接收模块对GPS射频前端发送过来的射频信号进行下变频、信号放大和模数转换后，将信号送入基带信息处理模块；所述AIS射频前端与AIS接收模块连接，AIS接收模块连接基带信息处理模块，AIS接收模块对从AIS射频前端发送过来的射频信号进行滤波、下变频、中频滤波和模数转换后送入基带信息处理模块；接收机接收两个频道上交替发送的AIS信息，检测两个AIS通道的拥塞情况，据此来设定接收机工作在固定跳频模式或者自动跳频模式，当AIS通道处于未饱和不拥塞状态时，接收机工作在固定跳频模式，否则进入自动跳频模式；接收机只有一组AIS接收单元，此接收单元在AIS的两个频点上交替工作，两个频点上的切换时间根据每个频点上的拥塞和时隙冲突特征情况，动态调整，该自动跳频的实现方法的处理步骤如下：

步骤(1)：单通道AIS接收机完成初始化，接收机工作在固定跳频模式下，开始工作，设置固定跳频模式下的跳频间隔时间T值为T1，设置系统标准拥塞率P为P1，随后进入步骤(2)；

步骤(2)：单通道接收机配置在第一频点A，工作T1时长，基带信息处理模块同步检测通道A在T1时间段内的负载率PA，判断A通道的负载率PA是否高于P1，若是，系统执行步骤(4)，切换到自动跳频模式，否则执行步骤(3)的过程；

步骤(3)：单通道接收机配置在第二频点B，工作T1时长，随后执行步骤(2)的过程；

步骤(4)：系统切换到自动跳频模式，随后进入步骤(5)；

步骤(5)：单通道接收机配置在第一频点A，跳频间隔时间T＝T2，基带信息处理模块按照公式的数学模型计算频点A的时隙冲突随机特征值D_A，随后进入步骤(6)；上式中，t_i表示第i个信息在第t个时隙上传输；

步骤(6)：单通道接收机配置在第二频点B，跳频间隔时间T＝T2，基带信息处理模块按照公式的数学模型计算频点B的时隙冲突随机特征值D_B，随后进入步骤(7)；

步骤(7)：比较更新后的D_A和D_B值，如果前者小，则执行步骤(8)的过程，否则执行步骤(9)；

步骤(8)：配置单通道接收机在第一频点A工作，更新跳频间隔时间T＝T2*β，其中β是一个大于1的数字；

步骤(9)：配置单通道接收机在第二频点B工作，更新跳频间隔时间T＝T2*β，和步骤(8)一样，β是一个大于1的数字；

步骤(10)：判断自动跳频模式下的跳频时间T是否大于固定跳频模式下的跳频时间T1，若是，执行步骤(2)；否则执行步骤(11)；

步骤(11)：接收机在设定的频点和跳频间隔时间内工作，基带信息处理模块按照公式的数学模型计算执行此步骤时间内的时隙冲突随机特征值D，并更新D值为此通道的最新时隙冲突随机特征值，随后返回执行步骤(7)。

2.根据权利要求1所述的一种自动跳频的AIS单通道接收机，其特征在于，所述GPS射频前端外接GPS天线，接收射频信号，并将处理后的射频信号发送至GPS接收模块；所述AIS射频前端外接AIS天线，用于接收射频信号，接收到的射频信号在完成前端处理后送入AIS接收模块。

3.根据权利要求1所述的一种自动跳频的AIS单通道接收机，其特征在于，所述GPS射频前端模块包括：低噪声放大器和带通滤波器，所述低噪声放大器接收来自天线的射频信号，并完成前端信号放大功能，所述带通滤波器和低噪声放大器连接，实现对前端信号的滤波，过滤掉噪声，允许GPS频段的有效信号通过，并将处理后的射频信号发送至GPS接收模块。

4.根据权利要求1所述的一种自动跳频的AIS单通道接收机，其特征在于，所述GPS接收模块包括：下变频器、中频放大器、模数转换器；所述下变频器接收来自GPS射频前端的射频信号，经过混频后输出中频信号，此中频信号经过中频放大器完成信号放大，随后经过模数转换器完成模拟信号到数字信号的转换，此数字信号将被输入基带信息处理模块。