星载AIS信号接收解调技术研究与实现

"AIS信号接收解调算法研究与实现" 本文主要探讨了AIS（Automatic Identify System）信号在星载环境下的接收解调技术，特别是在面临多普勒频偏和多信号碰撞问题时的处理策略。AIS系统是一种在海上甚高频(VHF)频段运行的自动广播系统，用于船舶间和船舶与基站间的通信。随着星载AIS的应用，全球范围内的监测能力得到了提升，但同时也引入了新的技术挑战。 首先，文章深入研究了AIS信号的非相干解调算法，这是信号处理的关键步骤。作者详细讨论了帧头检测、频偏估计和符号定时技术，对比了不同的测频和定时方法，并通过仿真分析了这些因素对解调性能的影响。频偏和定时的精确控制对于保持信号质量至关重要。 其次，针对星载AIS的多信号碰撞问题，文中提出了一种创新的多信号分离算法。在两路AIS信号幅度差异显著的情况下，该算法首先解调较强信号，然后利用解调得到的符号序列和相关参数估计值来重构较弱信号，从而有效分离同信道干扰下的AIS信号。 在硬件实现方面，研究选择了TI公司的低功耗浮点处理器TMS320C6748和Xilinx公司的Artix-7系列FPGA作为平台，分别实现了信号帧头检测模块和AIS基带信号解调模块。论文详细阐述了这两个模块的具体实现方法，包括遇到的问题及解决方案。此外，还实现了FPGA与DSP之间的EMIF通信，以及DSP与PC的UART通信，确保了整个系统的功能完整性和性能效率。 通过对整个系统进行功能和性能测试，测试结果表明，这些设计和实现完全满足了实际需求，为星载AIS信号处理提供了有力的技术支持。这篇论文不仅在理论上深化了对AIS接收解调的理解，而且在实践上推动了相关技术的发展，具有重要的理论意义和实际应用价值。