星载AIS信号全数字处理：带通采样与信息恢复

"这篇论文是关于星载自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)信号的带通采样与恢复技术的研究，发表于2013年10月的《电讯技术》期刊，作者来自天津工业大学计算机与通信工程学院。论文主要探讨了如何利用低速率采样获取船舶状态信息，提出了一种全数字解调方法和信息检测恢复技术，旨在解决卫星接收机对模拟器件性能要求高的问题。" 在现代海上交通管理中，AIS是一种关键的通信系统，用于船舶位置报告、安全信息交换等。由于卫星接收机对于模拟器件的高要求，论文提出直接采样射频(RF)信号，将其转换为数字信号，然后利用软件模块进行后续处理。这种直接数字化的方法可以降低对硬件的依赖，提高系统的灵活性和可靠性。 论文深入研究了带通采样理论，这是基于奈奎斯特定理(Nyquist Theorem)的一种采样策略，特别适用于AIS信号，因为AIS信号的两个载波频率相近且带宽较窄。通过适当的带通采样率，可以在不丢失信息的情况下，以较低的速率捕获信号。 接着，论文讨论了多用户AIS信号的采样频率选择，以及如何分离两个频道的信号。这一步骤至关重要，因为AIS系统中可能存在多个并发信号，需要有效地将它们区分开来。论文还详细阐述了如何将单通道信号下变频至基带，以便进一步处理。这里采用了基于Viterbi算法的简化非相干检测方法，这是一种高效的数据检测技术，尤其适用于存在噪声或干扰的环境。 最后，论文结合AIS协议，探讨了如何恢复信号中的信息。这一阶段包括了解码和解析按照AIS标准编码的船舶数据，如船位、航向、速度等。通过实测的AIS信号在示波器上的采集和分析，论文验证了所提方法的有效性。 这篇论文提供了星载AIS系统中一种创新的信号处理方案，不仅降低了硬件要求，还提升了信号处理的效率和准确性，对于提升远程海洋监控和安全有着重要的实际应用价值。