一种提高机载AIS抗时隙冲突能力的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高机载AIS抗时隙冲突能力的方法，通过将不同区间大小的AIS解调信号信噪比设定不同的AIS信号解调门限，保证解调性能的前提下，跟传统固定解调门限相比，在AIS解调信号信噪比较低时AIS信号解调门限也较低，使得在相关峰较低时，依然能够启动解调算法，当出现时隙冲突时，在AIS信号训练符号的相关峰较低时启动解调，通过解调算法对AIS信息比特进行纠错，提高机载AIS接收设备的抗时隙冲突能力。

A Method to Improve the Anti-slot Conflict Ability of Airborne AIS

The invention discloses a method for improving the anti-slot conflict ability of airborne AIS. By setting different demodulation thresholds for AIS demodulated signals of different interval sizes, the demodulation performance is guaranteed. Compared with traditional fixed demodulation thresholds, the demodulation threshold of AIS demodulated signals is lower when the signal-to-noise ratio of AIS demodulated signals is low, so that the demodulation threshold of AIS signals can still be started when the correlation peak is low. Dynamic demodulation algorithm starts demodulation when the correlation peak of AIS signal training symbol is low when time slot conflict occurs, and corrects AIS information bits by demodulation algorithm to improve the anti-time slot conflict ability of airborne AIS receiving equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种提高机载AIS抗时隙冲突能力的方法
本专利技术涉及一种机载AIS监控系统，具体涉及一种提高机载AIS抗时隙冲突能力的方法。
技术介绍
船舶自动识别系统(AIS，AutomaticIdentificationSystem)集成了计算机网络技术、无线通信技术等，将船舶的航位、航速等相关信息向附近区域广播，同时接收附近区域的广播消息，以避免船舶发生碰撞。AIS主要采用时分多址技术(TDMA)进行数据通信。随着经济的发展，全球海运业务日益繁忙，为了保障海上运输安全，对走私、恐怖主义等事件及时响应，因此有必要建立机载平台的AIS接收设备。机载平台的AIS监控系统的主要工作是接收作业区域的AIS信号，对作业区域的船舶进行监控。由于AIS系统在设计初期并未考虑机载平台需求，这就导致一个问题：由于机载AIS覆盖范围较大，AIS天线会同时接收到多个TDMA小区的AIS信号，不可避免地会发生多个AIS信号时隙冲突的现象。现有的技术一般采用特殊的天线阵列结合信号分离技术，其技术复杂度高，不易实现，且效果并不理想。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：一般的AIS信号解调方法中的解调门限是一个固定值，为保证解调性能，一般该固定值设置较大，在AIS解调信号信噪比相关峰较低时达不到AIS信号解调门限从而无法启动解调算法，本专利技术提供了解决上述问题的一种提高机载AIS抗时隙冲突能力的方法。本专利技术通过下述技术方案实现：一种提高机载AIS抗时隙冲突能力的方法，包括以下步骤：S1、估计AIS解调信号的信噪比，根据AIS解调信号信噪比调整AIS信号解调门限；S2、对AIS基带信号进行解译；S3、将解译后的AIS信息比特与AIS信号训练符号进行相关处理得到相关值；S4、使用相关值与步骤S1中调整后得到的得AIS信号解调门限进行比较，当相关值大于AIS信号解调门限时，则本次解调成功；否则本次解调失败。本方法是通过AIS解调信号信噪比对AIS信号解调门限进行调整，使得在相关峰较低时，依然能够启动解调算法；当出现时隙冲突时，在AIS信号训练符号的相关峰较低时启动解调，通过解调算法对AIS信息比特进行纠错，提高机载AIS接收设备的抗时隙冲突能力。进一步的，步骤S1中根据AIS解调信号信噪比调整AIS信号解调门限是通过将不同区间的AIS解调信号信噪比设定不同的AIS信号解调门限。一般的AIS信号解调方法中的解调门限是固定值，为保证解调性能，一般该固定值设置较大，通过将不同分区间的AIS解调信号信噪比设定不同的AIS信号解调门限，跟传统固定解调门限相比，保证解调性能的前提，在AIS解调信号信噪比较低时AIS信号解调门限也较低，使得在相关峰较低时，依然能够启动解调算法。进一步的，步骤S1中根据AIS解调信号信噪比调整AIS信号解调门限，所述AIS信号解调门限的设置方法为：当AIS解调信号信噪比≥14dB时，AIS信号解调门限为24；当AIS解调信号信噪比在[10,14)时，AIS信号解调门限为22；当AIS解调信号信噪比小于10时，AIS信号解调门限为18。通过将AIS解调信号信噪比分成三个区间，每个区间采用不同的AIS信号解调门限，当当AIS解调信号信噪比越低，采用更低的AIS信号解调门限，使得在相关峰较低时，依然能够启动解调算法。进一步的，步骤S2中对AIS基带信号进行解译是通过2比特差分加viterbi译码算法进行解译的。通过Viterbi译码对AIS基带信号中的错误比特进行纠错，从而提高了机载AIS接收设备的抗时隙冲突能力。进一步的，步骤S4中当相关值大于AIS信号解调门限时，需在指定时间内进行判断找到帧尾，否则本次解调失败。进一步的，在指定时间内判断找到帧尾进行了多次判断，以防止误判或漏判。本专利技术具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术通过将不同分区间的AIS解调信号信噪比设定不同的AIS信号解调门限，跟传统固定解调门限相比，保证解调性能的前提，在AIS解调信号信噪比交较低时AIS信号解调门限也较低，使得在相关峰较低时，依然能够启动解调算法，当出现时隙冲突时，在AIS信号训练符号的相关峰较低时启动解调，通过解调算法对AIS信息比特进行纠错，提高机载AIS接收设备的抗时隙冲突能力；2、本专利技术通过将AIS解调信号信噪比分成三个区间，每个区间采用不同的AIS信号解调门限，当当AIS解调信号信噪比越低，采用更低的AIS信号解调门限，使得在相关峰较低时，依然能够启动解调算法；3、本专利技术通过Viterbi译码对AIS基带信号中的错误比特进行纠错，从而提高了机载AIS接收设备的抗时隙冲突能力。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的原理图。图2为本专利技术的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1如图1、图2所示，一种提高机载AIS抗时隙冲突能力的方法，包括以下步骤：S1、估计AIS解调信号的信噪比，根据AIS解调信号信噪比调整AIS信号解调门限；S2、对AIS基带信号进行解译，得到AIS信息比特；S3、将解译后的AIS信息比特与AIS信号训练符号进行相关处理得到相关值；S4、使用相关值与步骤S1中调整后得到的得AIS信号解调门限进行比较，当相关值大于AIS信号解调门限时，则本次解调成功；否则本次解调失败。实施时，步骤S1中其中对AIS解调信号的信噪比估计利用的是现有方法；根据AIS解调信号信噪比调整AIS信号解调门限是通过将不同区间的AIS解调信号信噪比设定不同的AIS信号解调门限。当发生时隙冲突时，AIS解调信号的信噪比降低，AIS信息比特被干扰，训练符号被破坏，导致解调时训练符号的相关峰较低。此时根据AIS解调信号信噪比调整解调门限，使得在出现时隙冲突时，即使训练符号的相关峰较低，也可以启动解调算法对信号进行解调，通过解调算法对信号比特进行纠错，可以降低时隙冲突对解调的影响，从而提高了机载AIS接收设备的抗时隙冲突能力。将不同区间的AIS解调信号信噪比设定不同的AIS信号解调门限中，所述AIS信号解调门限的设定值情况如下：当AIS解调信号信噪比≥14dB时，AIS信号解调门限为24；当AIS解调信号信噪比在[10,14)时，AIS信号解调门限为22；当AIS解调信号信噪比小于10时，AIS信号解调门限为18。步骤S2中对AIS基带信号进行解译是通过2比特差分加viterbi译码算法进行解译的；步骤S4中当相关值大于AIS信号解调门限时，需在指定时间内进行判断找到帧尾，否则本次解调失败。在指定时间内判断找到帧尾进行了多次判断，以防止误判或漏判。一般的AIS信号解调方法中的解调门限是固定值(为保证解调性能，一般该固定值设置较大)，而本方法是通过AIS解调信号信噪比对AIS信号解调门限进行调整，使得在相关峰较低时，依然能够启动解调算法，而这些错误比特可以通过Viterbi译码进行纠错，从而提高了机载AIS接收设备的抗时隙冲突能力。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高机载AIS抗时隙冲突能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、估计AIS解调信号的信噪比，根据AIS解调信号信噪比调整AIS信号解调门限；S2、对AIS基带信号进行解译，得到AIS信息比特；S3、将解译后的AIS信息比特与AIS信号训练符号进行相关处理得到相关值；S4、使用相关值与步骤S1中调整后得到的得AIS信号解调门限进行比较，当相关值大于AIS信号解调门限时，则本次解调成功；否则本次解调失败。

【技术特征摘要】
1.一种提高机载AIS抗时隙冲突能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、估计AIS解调信号的信噪比，根据AIS解调信号信噪比调整AIS信号解调门限；S2、对AIS基带信号进行解译，得到AIS信息比特；S3、将解译后的AIS信息比特与AIS信号训练符号进行相关处理得到相关值；S4、使用相关值与步骤S1中调整后得到的得AIS信号解调门限进行比较，当相关值大于AIS信号解调门限时，则本次解调成功；否则本次解调失败。2.根据权利要求1所述的一种提高机载AIS抗时隙冲突能力的方法，其特征在于，步骤S1中根据AIS解调信号信噪比调整AIS信号解调门限是通过将不同区间的AIS解调信号信噪比设定不同的AIS信号解调门限。3.根据权利要求2所述的一种提高机载AIS抗时隙冲突能力的方法，其特征在于，所述将不同区间的AIS解调信号信噪比设...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚元飞，龚玉超，陈立强，
申请(专利权)人：成都天奥信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51