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(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CN106453178A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610724310.7(22)申请日2016.11.06(71)申请人中国电子科技集团公司第十研究所地址610036四川省成都市金牛区茶店子东街48号(72)发明人饶坤李晟王洪波(74)专利代理机构成飞(集团)公司专利中心51121代理人郭纯武(51)Int.Cl.H04L27/144(2006.01)H04L27/156(2006.01)H04L27/00(2006.01)H04B7/185(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称星载AIS信号侦收解调方法(57)摘要本发明提出的一种星载AIS信号侦收解调方法,旨在提供一种能够简化接收设备架构和复杂程度,可适应大多普勒频移和大信号时延且消耗资源较少的解调方法。本发明通过下述技术方案予以实现:天线接收到的信号经过放大滤波之后直接在射频进行AD采样;AD采样数据在FPGA内进行两路数字信道化预处理,输出两路基带IQ数据;分别计算两路基带IQ数据的瞬时相位,然后对瞬时相位进行1bit差分算法处理后得到瞬时频率;将缓存的瞬时频率值f(n)与频率中心值进行比较判决,判决结果与标准同步序列进行相关运算;当相关运算值过门限并达到最大则判断解调达到位同步并找到最佳采样点开始解调;解调过程中检测信号结尾标记,当出现结尾标记时将全部解调结果输出。CN106453178ACN106453178A权利要求书1/2页1.一种星载AIS信号侦收解调的方法,其特征在于包括如下步骤:将AIS天线接收的射频信号直接送入信道模块,信道模块对天线输出的射频信号进行滤波、放大输出,通过AD模块对信道模块输出的模拟信号进行模数AD采样;AD采样数据在FPGA内进行两路数字信道化预处理输出两路基带IQ数据,分别计算两路基带IQ数据的瞬时相位,根据瞬时相位运用1bit差分算法求出两路基带IQ数据的瞬时频率,FPGA设定同步序列相关峰值门限,实时缓存瞬时频率值f(n),测量瞬时频率的中心值,然后通过频率测量模块将缓存的瞬时频率值f(n)与计算出的频率中心值进行比较判决,再将缓存值的判决结果与标准同步序列进行同步序列相关运算;当同步序列相关运算结果超过设定的门限并达到极大值时,则判断解调达到位同步并找到最佳采样点开始解调;解调过程中实时进行AIS信号结尾标记检测,当出现AIS信号结尾标记时停止解调并将全部解调结果输出。2.如权利要求1所述的星载AIS信号侦收解调方法,其特征在于:信道模块对AIS天线接收到的AIS信号进行模拟滤波放大处理之后,直接在射频进行AD采样。3.如权利要求1所述的星载AIS信号侦收解调方法,其特征在于:在FPGA内对AD采样数据进行数字信道化处理,分别得到161.975MHZ和162.025MHz两个频点上的AIS信号的基带IQ数据。4.如权利要求1所述的星载AIS信号侦收解调方法,其特征在于:基带IQ数据经过1bit差分算法处理后得到信号的瞬时频率;实时缓存240个瞬时频率值f(n)进行频率中心值的测量,再将缓存的240个瞬时频率值f(n)与频率中心值进行比较判决,判决结果与标准同步序列进行相关运算;当同步序列相关运算结果超过设定门限并达到极大值时,则判断解调达到位同步并找到最佳采样点开始解调;解调的过程中实时进行信号结尾标记检测,当出现结尾标记时停止解调并将全部解调结果输出。5.如权利要求1所述的星载AIS信号侦收解调方法,其特征在于:在数字信道化预处理中,现场可编程门阵列FPGA对AIS信号采样数据进行降采样处理,将采样率为34.56MHz的采样数据直接抽取12倍后变换成采样率为2.88MHz的数据;然后,通过两路直接数字式频率合成器DDS1、直接数字式频率合成器DDS2进行下变频,再经过FIR滤波器30倍滤波抽取后得到两路数字信道采样率为96kHz的基带IQ数据。6.如权利要求1所述的星载AIS信号侦收解调方法,其特征在于:对应AIS频点161.975MHz和对应AIS频点162.025MHz,两路数字信道的中心频率分别为695kHz和745kHz,数字信道的带宽为20kHz。7.如权利要求1所述的星载AIS信号侦收解调方法,其特征在于:在1bit差分算法中,FPGA通过计算反正切值arctan来求出每个基带I、Q数据的瞬时相位,计算前后相邻两个采样点的相位差,再去除相位差模糊。8.如权利要求7所述的星载AIS信号侦收解调方法,其特征在于:在去除相位差模糊时,当前后相邻两个采样点的相位差大于π时,原相位差减去2π;当前后相邻两个采样点的相位差小于-π时,原相位差加上2π,最后将去除模糊后的相位差经过一个系数全为1的