一种船舶自动识别系统的频偏估计方法技术方案

本发明专利技术涉及一种船舶自动识别系统(AIS)的频偏估计方法。现有频偏估计算法存在载波频偏估计精度不高，或较大程度地依赖于调制信号图案等缺陷。本发明专利技术设计如下：首先对采样后的AIS系统接收信号进行平方；将平方结果进行快速傅里叶变换并计算其幅值得到频谱序列，对频谱序列分别向左向右进行频谱搬移，再将频谱搬移后的两个序列与原频谱序列进行叠加求和；搜索求和后序列中系统最大频偏范围内的峰值谱线，最终完成频偏估计。本发明专利技术可在猝发通信模式下对载波频偏实现精准估计，适用于船舶自动识别系统。统。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶自动识别系统的频偏估计方法


[0001]本专利技术属船舶通信
，具体涉及一种船舶自动识别系统(AIS)的频偏估计方法。

技术介绍

[0002]AIS系统采用了突发通信方式，信号是非连续且非周期性的，选择高斯最小频移键控(GMSK)作为调制方式。由于GMSK的包络既没有尖锐的边缘也没有拐点，因此具有较高的频带利用率。在通信中由于多普勒效应以及本振偏移等因素，会造成接收信号的载波存在一定的频率偏移量，解调性能将受到该频率偏差的影响，从而降低系统的可靠性。
[0003]常用的GMSK频偏估计算法有锁相环，鉴频法和快速傅里叶变换(FFT)法。锁相环和鉴频法要求序列较长，因此不适用于突发通信；常规FFT法分为两种，一种是利用AIS中24bit前导序列的01交替特性，使用FFT获得信号频谱并查找频谱峰值谱线，从而确定实际载波频率，但该算法的频率精度受限于前导序列点数，频偏估计的精度有限，不利于后续解调；另一种方法是除了前导序列之外，还利用了数据帧中的数据，对信号平方后使用FFT获得频谱，并查找出2倍上限截止频率2f
h
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶自动识别系统的频偏估计方法，其特征在于，该方法的具体步骤是：步骤一、设AIS系统接收信号x(t)的表达式如式(1)所示；x(t)＝cos[2π(f
c
+Δf)t+φ(t)+θ0]
ꢀꢀꢀꢀ
(1)式(1)中，f
c
为标称的载波频率，Δf为通信过程中产生的载波频偏，t为通信时间，φ(t)为GMSK调制相位函数，θ0为载波初始相位；将x(t)以T
s
为采样周期进行采样，得到x(t)的时间离散形式如下：x(i)＝cos[2π(f
c
+Δf)iT
s
+φ(i)+θ0]
ꢀꢀꢀꢀ
(2)式(2)中，i＝0，1，2，
…
，M
‑
1，M＝N
×
P，为采样点数，N为FFT运算所需数据比特数，一般为偶数，P＝T
b
/T
s
，为过采样倍数，T
b
为码元周期；M的取值受到频偏估计的精度F影响，如式(3)所示；M越大，频偏估计精度F越好，但处理时间和计算复杂度均增加；步骤二、对x(i)进行平方，得到y(i)；步骤三、对y(i)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福洪，庄钰彬，易志强，徐文涛，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：