一种基于单天线的星载AIS时隙碰撞信号分离方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111210665A(43)申请公布日2020.05.29(21)申请号201911379372.9(22)申请日2019.12.27(71)申请人中国航天科工集团八五一一研究所地址210007江苏省南京市白下区后标营35号(72)发明人杨树树宋海伟徐学华刘志武李贵显赵洪冰高许岗田达冀贞海徐嘉良李博文(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人朱沉雁(51)Int.Cl.G08G3/02(2006.01)H04L1/00(2006.01)H04L27/26(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种基于单天线的星载AIS时隙碰撞信号分离方法(57)摘要本发明公开了一种基于单天线的星载AIS时隙碰撞信号分离方法，首先，对接收到的时隙碰撞信号中的强信号进行抗干扰解调，得到强信号的解调结果；接下来，利用强信号的解调结果精确估计出强信号的频率、相位、幅度等信息；根据强信号的频率、相位、幅度等信息重构出强信号，并从时隙碰撞信号中分离；最后，对残余信号重复同样的操作，直到残余信号中无法检出信号为止。本发明抗干扰能力强，能适应较大的多普勒频偏和突发延时，至少可以分离出2个AIS时隙碰撞信号，特别适于小卫星平台应用。CN111210665ACN111210665A权利要求书1/2页1.一种基于单天线的星载AIS时隙碰撞信号分离方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将天线接收到的星载AIS时隙碰撞信号分别输入五个不同的滤波器进行滤波，得到滤波后的星载AIS时隙碰撞信号，转入步骤2；步骤2、对滤波后的每个星载AIS时隙碰撞信号中的强信号分别输入五个通道进行抗干扰解调，综合五个通道强信号的解调结果，确定强信号的最终解调结果，转入步骤3；步骤3、利用强信号的最终解调结果精确估计出强信号的频率、相位、幅度信息，转入步骤4；步骤4、根据强信号的频率、相位、幅度信息重构出强信号，并从时隙碰撞信号中分离，转入步骤5；步骤5、对残余信号重复同样的操作，直到残余信号中无法检出信号为止。2.根据权利要求1所述的一种基于单天线的星载AIS时隙碰撞信号分离方法，其特征在于，步骤1中，五个滤波器，参数分别为：第一个滤波器：中心频率为-4kHz，带宽为9.6kHz；第二个滤波器：中心频率为-2kHz，带宽为9.6kHz；第三个滤波器：中心频率为0kHz，带宽为9.6kHz；第四个滤波器：中心频率为2kHz，带宽为9.6kHz；第五个滤波器：中心频率为4kHz，带宽为9.6kHz。3.根据权利要求1所述的一种基于单天线的星载AIS时隙碰撞信号分离方法，其特征在于，步骤2中，对滤波后的每个星载AIS时隙碰撞信号中的强信号分别输入五个通道进行抗干扰解调，综合五个通道强信号的解调结果，确定强信号的最终解调结果，具体包括以下步骤：步骤2-1、将本地已知训练序列与滤波后的时隙碰撞信号进行突发检测，即互相关处理，根据互相关处理的结果判断是否有AIS时隙碰撞信号的到来，如果有AIS时隙碰撞信号的到来，即为强信号到来，则执行步骤2-2；否则处于等待状态；步骤2-2、将突发检测到的强信号进行频偏估计，即先进行平方处理，再对平方后的信号做FFT处理，根据FFT的运算结果确定强信号的频偏，转入步骤2-3；步骤2-3、根据频偏对强信号做下变频处理，并将处理的结果发送至符号定时模块进行符号定时，转入步骤2-4；步骤2-4、GMSK信号解调模块采用多比特联合差分解调的方法对经过符号定时后的强信号进行实时解调，转入步骤2-5；步骤2-5、在实时解调结果中寻找强信号的起始标志和结束标志，如果找到则对其进行CRC校验，转入步骤2-6；如果找不到，返回步骤2-1；步骤2-6、如果CRC校验正确，则判断解调的结果完全正确，转入步骤3，如果CRC校验错误，则丢弃结果，返回步骤2-1。4.根据权利要求3所述的一种基于单天线的星载AIS时隙碰撞信号分离方法，其特征在于，步骤2-1中，判断是否有AIS时隙碰撞信号的到来时，具体是判断互相关处理的结果是否有峰值出现，如果有则判断有AIS信号的到来。5.根据权利要求3所述的一种基于单天线的星载AIS时隙碰撞信号分离方法，其特征在于，步骤2-3中，进行符号定时所用公式为：2CN111210665A权利要求书2/2页式中：为符号定时结果，Tb为一个码元的持续时间，N为一个码元采样的点数，λ[k]为中间变量，e为自然常数，j表示虚数，L0为关联码元的长度，xk(n)为下变频后的数据。6.根据权利要求3所述的一种基于单天线的星载AIS时隙碰撞信号分离方法，其特征在于，步骤2-4中，GMSK信号解调模块采用多比特联合差分解调的方法对经过符号定时后的信号进行实时解调的原