[发明专利]一种星载自动识别系统AIS的信号解调方法及系统

说明书

本申请实施例的技术方案，通过对AIS业务信息进行GMSK调制，以及将调制后的AIS信号经过带通滤波、数字下变频及低通滤波得到AIS基带信号，通过对AIS基带信号进行帧头检测、频偏估计、频偏补偿、匹配滤波和Viterbi译码，得到所述AIS基带信号的解调信号，既保持了相干解调算法良好的解调性能，又避免了相干解调中的载波恢复和相位盲位估计问题，相比相干解调算法，实现过程较为简单。最终所获得的解调后的AIS基带信号的误码率和误包率较低，能够满足对AIS信号进行解调的需求。

技术领域

本申请实施例涉及通信领域，尤其涉及一种星载自动识别系统AIS的信号解调方法及系统。

背景技术

自动识别系统(AIS，Automatic Identification System)是工作在海上甚高频(VHF，Very High Frequency)频段，采用开放系统互联(OSI，OpenSystemInterconnection)的工作模式，能在所有区域自主、连续工作，利用自组织时分多址技术(SOTDMA，Self-Organized Time Division Multiple Access)通信协议发射和接收船舶动态、静态信息、航行信息和安全信息等的一种船舶导航设备。在船舶的航行过程中，随着位置、速度、航向等信息的改变，AIS会实时更新数据信息发送和接收，并将接收到的信息解调后显示在AIS显示屏上，从而能方便快捷的为监管部门和操控人员提供有效的信息和数据，采取船舶避碰措施。现有技术中，通常采用最小高斯频移键控调制(GMSK，GaussMinimum Shift Keying)调制方式对AIS业务信息进行调制，GMSK是一种特殊的连续相位调制(CPM，Continue Phase Modulation)方式，具有恒包络、非线性相位、带宽窄、带外衰减大和对邻近信道干扰小等优点，但也存在着解调技术的难点。目前GMSK解调技术主要为相干解调技术需要在接收端恢复出与调制时同频同相的载波，实现难度大，对接收频率偏移(Frequency Offset)非常敏感，如果接收机与发射机载波间存在较大的频率偏移，会导致相干解调性能急剧下降。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种AIS的信号解调方法及系统。

本申请实施例提供的AIS的信号解调方法，包括：

对AIS业务信息进行高斯最小频移键控GMSK调制，得到所述GMSK信号体制的AIS信号；对所述GMSK信号体制的AIS信号进行带通滤波、数字变频和低通滤波处理，获得AIS基带信号；

对所述AIS基带信号的帧头进行检测，获取所述AIS基带信号中的任意一帧AIS基带信号；

将所述任意一帧AIS基带信号与本地同步序列进行相关运算，获取采样输入信号的训练序列位置；其中，所述采样输入信号为所述任意一帧AIS基带信号的采样输入信号；

根据所述采样输入信号的训练序列位置处的采样输入数据确定所述AIS基带信号的频偏估计；

基于所述频偏估计对所述AIS基带信号进行频偏补偿，得到频偏补偿后的AIS基带信号；对所述频偏补偿后的AIS基带信号进行匹配滤波，得到匹配滤波后的AIS基带信号；

根据所述匹配滤波后的AIS基带信号的状态信息，生成所述匹配滤波后的AIS基带信号的用于进行维特比译码的状态表，基于所述状态表和所述匹配滤波后的AIS基带信号确定所述匹配滤波后的AIS基带信号的分支度量增量；基于所述状态表和所述分支度量增量确定所述匹配滤波后的AIS基带信号的分支度量，根据所述分支度量获取对所述AIS基带信号进行解调后的解调信号。

在本申请一可选实施方式中，所述将所述任意一帧AIS基带信号与本地同步序列进行相关运算，获取采样输入信号的训练序列位置；包括：

确定所述任意一帧AIS基带信号的延迟一个码元周期的训练序列；