基于Laurent分解的星载AIS解调算法

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1、第31卷第5期2012年10月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTT&CTechnologyV01．31No．50ct．2012基于Laurent分解的星载AIS解调算法王聪1，朱守中2，姜文利2，孟祥伟1(1．海军航空工程学院·山东烟台·264000；2．国防科技大学电子科学与工程学院·长沙·410073)摘要：为了适应星载AIS(船舶自动识别系统)条件，提出了一种基于Laurent分解的单通道星载AIS信号解调算法。AIs信号可通过Laurent原理分解成若干调幅脉冲信号，该算法用其中能量最大的2

2、个调幅脉冲信号在接收前端作近似匹配滤波处理，然后采用维特比译码算法对信息码元进行还原。结合实际工程应用，对该算法在低信噪比和混叠信号2种条件下分别进行仿真。仿真结果表明，该算法在2种情况下正确解包率均显著优于传统算法。关键词：星载船舶自动识别系统(AIS)；Laurent分解；维特比算法；匹配滤波器中图分类号：V557；TN927文献标志码：A文章编号：1674～5620(2012)05—0040—05DemodulationAlgorithmBasedonLaurentDecompositionforSatellit

3、e。IBasedAISSignalsWANGCon91，ZHUShouzhon92，JIANGWenli2，MENGXiangweil(1．NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity，Yantai，ShandongProvince264001；2．SchoolofElectronicScienceandEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha，410073)Abstract：Ademodulation

4、algorithmbasedonLaurentdecompositionforsingle—channelsatellite—basedAIS(Auto—maticIdentificationSystem)signalsisproposedtOadapttOtheconditionsofsatellite—basedAISsystems。AISsig—nalscanbedecomposedintoamplitudemodulatedpulsesignalsusingLaurenttheory．Signalsarefir

5、stprocessedbytwofiltersandmatchedwiththetwosignalswiththehighestenergyindecompositionwiththealgorithm．Then，in—formationbitscanbedecodedwithViterbialgorithm．DigitalsimulationisrespectivelyconductedatlowSNRandwithCO—channelinterference．Simulationresultsshowthatthe

6、ratioofcorrectdatapackagedemodulationwiththeproposedalgorithmisobviouslyhigherthantraditionalalgorithms．Keywords：satellitebasedAutomaticIdentificationSystem(AIS)；Laurentdecomposition；Viterbialgorithm；matchedfilter0引言AIS(船舶自动识别系统)如今被广泛应用于海洋航运，它不但可以降低船只发生碰撞的几率，还在增

7、强海事通信及反恐等方面发挥了重要作用。为了满足在更大范围海域内对航行安全保护的需要，星载基站AIS具有广泛的实用价值且逐渐成为世界各国的研究重点。由于卫星在单通道接收AIS信号条件下的特殊性，且属于非合作通信，给解调AIS信号带来了许多难点。常规的解调算法虽然可行，但为了能创造更好的解调效果，许多学者也进行了大量的算法研究。文献[1]中提出将2bit差分解调算法应用于星载AIS接收机，该算法虽然比船载AIS接收机的1bit差分解调算法解调能力高，但解调效果仍不理想，相比高成本的卫星载荷，该算法不适合工程应用。文献[2]

8、中详细分析了1bit和2bit差分算法的原理，提出将这2种算法联合并行处理，并扩展到将1～6bit六个算法联合并行处理的CDD(联合差分解调)算法。该算法虽然在一定程度上提高了解调能力，但耗费了大量运算时间，而且解调能力提高得并不显著。由于星载AIS信号常常是混叠信号，*收稿日期：201z—06—21；修回日期：2012一07—1