多通道多目标星载AIS侦察信号模拟系统技术方案

技术编号:16038359 阅读:80 留言:0更新日期:2017-08-19 20:12
本发明专利技术涉及多通道多目标星载AIS侦察信号模拟系统。是一种对星载AIS多通道侦察系统在轨运行时接收多目标混叠的动态AIS信号进行模拟的系统。本发明专利技术系统产生两路信号、四个通道AIS信号的所有滤波、变频均为全数字计算,通道间一致性好,信号杂散小、谐波分量小;时钟采样率高,所生成AIS信号的时间分辨率高,时间延迟的控制精度可达约8us量级;可以产生AIS目标个数多、连续仿真时间长(大于五分钟以上),可以仿真同一视场内0~10000艘船的任意场景。可以实现逼真产生的星载侦察时接收具有相对运动引起的多普勒频移、幅度起伏等的动态变化多目标混叠的AIS射频信号。

【技术实现步骤摘要】
多通道多目标星载AIS侦察信号模拟系统
本专利技术属于信号模拟和仿真
,涉及信号模拟系统,特别是一种对卫星侦察海面各种船只发射的船舶自动识别系统(AIS)信号的多通道多目标模拟转置。
技术介绍
船舶自动识别系统(AutomaticIdentificationSystem,AIS)是一种在甚高频海上移动频段采用自组织时分多址接入方式自动广播和接收船舶动态、静态等信息以便实现识别、监视和通信的系统。目前已经广泛安装在各类大中小船舶上实现船岸、船间收发短消息、交互电文、导航避碰等功能。为实现对船舶有效监控管理,近十余年来星载船舶自动识别系统应运而生,可以对有效地对全球海域的舰船进行全天侯、大视场的监视,实现对我国周边海域乃至全球海域舰船的信息态势显示、和早期预警。由于AIS系统采用了ITU-RM.1371-5技术规范中规定的自组织时分多址(SOTDMA)通信体制,不同小区之间的船同时发射信号导致卫星接收端出现信号混叠现象。除此之外,星载AIS接收与船载AIS接收还有以下几点不同:一是由于卫星与船舶相对高速运动导致混叠信号源之间存在多普勒频移;二是由于不同距离功率衰减导致接收到的混叠信本文档来自技高网...
多通道多目标星载AIS侦察信号模拟系统

【技术保护点】
多通道多目标星载AIS侦察信号模拟系统,包括一台CPCI工控机、信号产生卡、两块DAC子卡,所述CPCI工控机上运行有场景数据产生软件、数据加载软件,其特征在于,所述场景数据生成软件根据用户设定场景模拟生成卫星接收的多目标多通道AIS基带信号数据文件,对于海面上的多艘船只发射AIS信号场景,按照如下步骤模拟:第一步,读取用户选择的包含卫星位置、速度的卫星星历文件,在卫星可视视场海面上随机产生N艘船的位置、速度、航行状态;第二步,第一艘船按照ITU‑R M.1371‑5技术规范根据其航行速度和状态决定其发射间隔Tr,在其发射间隔Tr内随机选择一个时隙时刻进行发射,然后根据发射间隔和首次发射时隙,...

【技术特征摘要】
1.多通道多目标星载AIS侦察信号模拟系统,包括一台CPCI工控机、信号产生卡、两块DAC子卡,所述CPCI工控机上运行有场景数据产生软件、数据加载软件,其特征在于,所述场景数据生成软件根据用户设定场景模拟生成卫星接收的多目标多通道AIS基带信号数据文件,对于海面上的多艘船只发射AIS信号场景,按照如下步骤模拟:第一步,读取用户选择的包含卫星位置、速度的卫星星历文件,在卫星可视视场海面上随机产生N艘船的位置、速度、航行状态;第二步,第一艘船按照ITU-RM.1371-5技术规范根据其航行速度和状态决定其发射间隔Tr,在其发射间隔Tr内随机选择一个时隙时刻进行发射,然后根据发射间隔和首次发射时隙,依次确定该艘船后面所有的时隙发射时刻;第三步,对后续第n艘船,首先判断是否有船在其视场小区范围内;第四步,第k艘船随机选择首次发射时隙并根据发射间隔确定后面时隙;第五步,判断第k艘船的所有发射时隙与其视场小区内船已分配时隙是否冲突;若不冲突,则进行下一艘船生成,若冲突,则重新回到第四步,直至不冲突;第六步,判断所有船的时隙分配是否完毕,即k是否大于N,若否,则重复第三步,若是,则记录下每艘船的发射时刻和占用的时隙号,根据时隙号和发射时刻,生成该时隙的AIS数据;所述数据加载软件是选择场景与基带信号生成软件产生的数据文件,下载到信号生成母板上,用于播放所生成的数据文件波形。2.根据权利要求1所述的多通道多目标星载AIS侦察信号模拟系统,其特征在于,所述信号产生卡是基于66MHz、64位PCI总线的CPCI插卡,用于连接DAC子卡并完成部分数字信号处理功能。3.根据权利要求1所述的多通道多目标星载AIS侦察信号模拟系统,其特征在于,根据时隙号和发射时刻,生成该时隙的AIS数据,具体过程如下:根据第k个辐射源第i个时隙号对应的时隙时刻tk,i以及ITU-RM.1371-5技术规范,生成采样率fs1=为38.4kHz的GMSK调制的AIS基带信号其中表示取整运算,将多个时隙的信号数据乘以船载发射天线增益、星载接收天线增益和多普勒频移后按照每个时隙的对应时刻进行时域叠加,即可得星载AIS基带信号数据:上式C为幅度归一化因子,式中Prk,i为每一个时隙的接收信号功率,fdk,i为每一个时隙的多普勒频移,τk,i为每一个时隙的时间延迟量,φk,i为每一个时隙的通道间的相位差,Ik为时隙序号,n为叠加信号数量,j为叠加信号序号;各量的计算方式如下所示:a)功率(幅度)的计算在(1)式中Prk,i为...

【专利技术属性】
技术研发人员:单珍金灵芝周平
申请(专利权)人:长沙鼎端电子技术有限公司
类型:发明
国别省市:湖南,43

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