机载平台AIS时隙冲突及发现概率分析

分析了机载船舶自动识别系统（AIS）时隙冲突机理。通过建立 机载AIS发现概率的分析计算模型,得出了机载AIS系统监视时间、船只密度与发现概率间的 关系。仿真结果和试飞数据较为吻合,对机载AIS系统工程化具有实际参考价值。     

星载AIS接收冲突分析及仿真

对星载自动识别系统（AIS）所涉及的接收冲突问题及接收概率进行了分析和论证。首先, 建立 了基于星载AIS系统的观察、分析模型;然后,理论分析了星载AIS接收冲突概率并给出了接 收冲突概率公式;最后,对相关理论结果进行了Matlab仿真。     

星载AIS消息碰撞的MATLAB仿真

通过接收船舶自识别系统(AIS)广播消息,AIS卫星星座能够实现覆盖全球的船舶监视,但广播消息的时域碰撞将极大影响其性能指标。使用MATLAB模拟海上船只状态,对船舶自识别系统通信协议进行高度还原,研究星载AIS消息碰撞情况。仿真结果表明,在不同任务、不同条件下,星载AIS接收机天线均存在最优覆盖范围。仿真分析结果可为AIS微小卫星设计提供参考。     

星载AIS接收链路设计与仿真

分析和论证了自动识别系统(AIS)在低轨卫星中应用所涉及的相关问题,阐述了AIS系统特征 ,理论分析了低轨卫星与目标船舶的作用距离、低轨卫星的运行周期、多普勒频移对星载AI S通信的影响,并对星载接收链路进行了预计,给出了星载AIS接收机的实现方案。最后,对 相关理论结果进行了仿真。     

基于CRC纠错与迭代干扰消除的星载AIS接收机

为了提升星载船舶自动识别系统（AIS）的卫星接收性能,提出了一种采用4 b循环冗余校验（CRC）纠错与迭代干扰消除算法的星载AIS接收方案。针对星载AIS系统中多路信号碰撞明显的情况,首先,通过分析星载AIS系统中CRC错误类型,采用比特反转的方式进行纠错;其次,对纠错后的序列进行AIS数据重构,采用迭代干扰消除方法消除重构信号,并将余下信号作为输入信号再次进入系统进行解调。仿真结果表明,和传统的CRC纠错系统相比,针对典型的两路信号碰撞情况,基于4 b CRC校验与迭代干扰消除的星载AIS系统能够带来1~2 dB的误码率增益,对星载AIS系统的性能提升有重要指导意义。     

一种船舶自动识别系统甚高频信道的低成本设计

随着船舶自动识别系统（AIS）市场竞争的日益激烈,低成本化是AIS产品研制的必然趋势。根据国际海事组织(IMO)有关标准,给出了一种AIS 甚高频（VHF）信道的低成本设计方案。介绍了AIS工作原理及其VHF信道的工作过程,给出了简洁实用的发射机和接收机设计,并对调制器、VHF功放、解调器等核心单元设计方法、器件选择进行了详细阐述。测试和外场实用表明该VHF信道各项指标均已达到规定要求,并且该VHF信道硬件成本低,性能可靠。     

星载AIS接收系统设计及关键技术

针对星载AIS(船舶自动识别系统)接收系统覆盖范围广、运动速度快等特点,提出了三种实 现信号有效接收的总体方案。采用盲分离阵列信号处理方法、非线性测频和非相干解调方法 解决了星载AIS接收系统中面临的信号碰撞、多普勒频移信号解调等关键技术问题,仿真和 外场实验验证了方案的有效性和可行性。     

即将投放市场的新袖珍型AIS

McMurdo海上安全设备公司推出的Smartfind S10,是一款新的袖珍型自动识别系统（AIS）。该系统当用手启动后,可在方圆4海里范围内把AIS内的位置信息以及全球定位系统（GPS）内的数据传送到所有配备了AIS接收装置的船舶和岸上交通服务（VTS）站。这使得营救人员能够确认小船／救生艇人员,或已落于海中人员,     

天基双通道AIS信号侦察系统方案设计与分析

天基AIS信号侦察系统可获取上千海里内船舶的AIS信号,形成国 家周边海域乃至全球海域的AIS态势信息。通过分析国内外相关研究成果,提出独特的天基 双通道AIS接收系统方案,并对关键参数进行论证比较,为研制通用性和平台适装性好的天 基AIS侦收系统提供理论参考。     

新型船舶自动识别系统设计及其同步算法分析

为了提高船舶自动识别系统（AIS）的容量,提出了基于正交频分复用技术（OFDM）的新型AIS系统设计方案。新系统设计主要包括系统参数设计、系统帧结构设计。新系统链路容量和信道传输速率均较传统AIS系统提高了6倍,实现了频域资源的有效利用。该系统对符号定时偏差和载波频率偏差特别敏感,因此对接收信号的同步处理必不可少,在设计的新系统基础之上提出了一种新的盲估计算法,利用包含在循环前缀内的冗余信息,在多径信道信息未知的情况下,直接通过对接收信号做相关构造一个归一化的相关特性函数,通过此函数可得到符号时延位置和多径信道长度,进而得到载波频率偏差。仿真结果表明在多径信道下该算法也具有较好的性能。     

星载AIS信号的带通采样与恢复

针对卫星接收机对模拟器件性能要求较高的问题,提出直接对接收到的射频信号进行采样,将模拟信号转换成数字信号,后续处理用软件模块实现的方法。同时结合自动识别系统（AIS）本身两个载波频率接近以及带宽较窄的特点,根据Nyquist带通抽样定理实现以较低速率采样来获取船舶状态信息,研究了一种星载AIS信号全数字解调方法和信息检测恢复技术。首先介绍了带通采样原理,其次详细研究了多用户AIS信号采样频率的确定、两个频道信号分离方法以及单通道信号如何下变频为基带信号,其中基带信号检测采用简化的基于Viterbi的非相干检测方法,最后结合AIS协议进行信号的恢复,并通过示波器采集实际船台发送的AIS信号进行了实验,验证了该过程的正确性。     

压缩感知宽带接收机设计及无杂散动态范围分析

为了分析压缩感知宽带接收机的性能损失,明确其适用范围,设计了一种基于调制宽带转换器(MWC)结构的压缩感知宽带接收机,并针对该接收机的无杂散动态范围进行仿真分析和实验测量。仿真分析和实测结果表明,字典基之间非正交性将会导致接收机无杂散动态范围的严重损失,在1/2压缩采样率的条件下,接收机无杂散动态范围仅能达到7 dB左右,这将严重限制压缩感知宽带接收机在高动态范围要求环境下的应用。     

基于实时解调的AIS信号侦察

针对日益增强的船舶自动识别系统（AIS）信号侦察需求,以实 时解调为主要侦察手段,结合采样数据存储,提出了一种通用的AIS信号侦察的FPGA设计方 案。通过乒乓操作、高精度计时器等设计,解决了AIS侦察的实时解调、标准时隙校准、高 精度时标等问题。试验结果验证了该设计的实用性。     

一种基于对消技术的瞬时大动态接收机

针对侦察系统的电磁环境适应性受限于其动态范围的问题,提出了基于对消技术的瞬时大动态接收机,以此来提高侦察系统的动态范围。分析了影响侦察系统动态范围的因素,提出了在固定一中频将同源信号中的强信号分离,并在数字域进行自适应处理,在模拟域内进行功率抵消的接收机构架,同时分析了影响对消比的因素。通过仿真验证了该技术的可行性,并指出该技术路线尚需解决的问题。     

基于CMX910的AIS基带处理模块的设计与应用

介绍了基于CMX910的AIS基带处理模块的设计思想和方法,以及工程应用的实现。该设计方法与传统的DSP、FPGA设计方法相比,大大降低了量产难度,也使AIS设备的接收灵敏度、接收频偏、矢量信号误差等性能指标大幅度得到提高,而且在很大程度上降低了AIS设备的成本。目前该设计已经成功地在AIS中得到应用。     

一种AIS船载应答机的结构设计

介绍了AIS船载应答机的结构设计，具体包括AIS应答机主机的结构设计以及天线、MKD显示器等部分的结构设计，重点介绍了AIS船载应答机主机的结构设计。