[发明专利]一种基于星载AIS系统的信号检测与频偏估计算法

权利要求书

1.一种基于星载AIS系统的信号检测与频偏估计算法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤一、模拟输入信号被AD采样后转成数字信号，经过数据延迟器，若没有检测到信号，则AD采样之后直接正交混频，否则将数据延迟之后的信号进行正交混频；

步骤二、混频后信号经过低通滤波器，以滤除带外噪声和镜像频谱，滤波器带宽包含最大频偏时的信号；

步骤三、进行数据差分运算，差分后的信号分成三路，分别送入相关检测器、频偏估计模块和匹配滤波模块；

步骤四、当相关检测器输出满足峰值且大于自适应门限时，进行特征匹配，只有当特征误差小于设定的门限时，才表示检测到信号；

步骤五、若检测到信号，即找到帧头，做如下三个操作，其一用缓存的差分数据进行频偏估计，并根据估计结果调整DDS频率控制字进行频率补偿；其二进行初相补偿；其三将已完成频偏补偿的训练序列和帧头重新进入，使得在下一次帧头到来之前的时间内，频率已补偿且位同步锁定；

步骤六、差分之后进行匹配滤波、位同步、数据判决、帧头帧尾检测、CRC校验操作。

2.如权利要求1所述的一种基于星载AIS系统的信号检测与频偏估计算法，其特征在于，所述步骤三中，相关检测前，先将差分后的接收序列需要减去自身均值，即减去直流分量，再与本地序列进行相关。

3.如权利要求1所述的一种基于星载AIS系统的信号检测与频偏估计算法，其特征在于，所述步骤四中，采用雷达领域恒虚警率检测的结构来得到自适应门限。

4.如权利要求1所述的一种基于星载AIS系统的信号检测与频偏估计算法，其特征在于，所述步骤四中，假设考虑主峰前面的L个次峰，次峰与主峰的比值分别为λ_i0，其中i＝1，2，...L；当检测到峰值且大于自适应门限，则计算峰值前固定位置的次峰值与主峰值的比λ_i，然后按照以下公式计算出误差平方和：

若e＜δ，δ为设定的门限，则认为满足特征，表示检测到信号；

若e＞δ，则认为不满足特征，表示尚未检测到信号。

5.如权利要求1所述的一种基于星载AIS系统的信号检测与频偏估计算法，其特征在于，所述步骤五中，进行初相补偿包括调整位同步环的相位。

6.如权利要求1所述的一种基于星载AIS系统的信号检测与频偏估计算法，其特征在于，所述步骤五中，将已完成频偏补偿的训练序列和帧头重新进入，即切换数据延迟开关，使输入到正交混频器的数据为延迟若干符号之后的数据，使得在下一次帧头到来之前的时间内，频率已补偿且位同步锁定。