AIS信号中频采样与处理技术研究

作者：王鸿曦

来源：硕士, 南京理工大学, 2016-12-01.

• 星载AIS系统
• 射频采样
• 抽取滤波
• 非相干解调
• FPGA
• DSP SAT-AIS
• RF Sampling
• Decimation Filter
• Non-coherent Demodulation
• FPGA
• DSP

AIS(船舶自动识别系统)系统可以实时地接收并识别海上船舶的信息,以保障海上船舶的航行安全,是一个集成了计算机技术、无线通信技术、数字信号处理的接收处理系统。星载AIS系统扩大了 AIS信号的覆盖范围,实现了对大范围海域甚至全球海洋的监视,而在我国星载AIS的发展仍处于初级阶段,仍存在多普勒频偏、时隙碰撞、接收机性能较低等问题,因此对星载AIS接收机的研究具有重要的意义。本文从AIS系统入手,分别介绍了 AIS信号的特征、调制方式及工作频段,详细阐述了 AIS接收机的整体设计流程及硬件框架;针对AIS信号处理模块的射频直接采样、下变频、抽取滤波技术及帧头检测技术进行了深入研究;本文还研究了 AIS基带信号的非相干解调技术,对两种非相干解调技术进行了研究和对比,讨论了频偏估计技术、符号定时技术、NRZI解码,并对上述所提及的信号处理模块及基带算法进行了仿真,仿真结果证实了该接收机系统的可行性。本文以Xilinx公司Artix7系列的FPGA及TI公司浮点处理器TMS320C6748为硬件平台,对AIS接收机进行了实现,其中还包括DSP和FPGA的外围硬件接口传输,如EMIF、UART等。最后对AIS接收机整体进行了测试,以验证其可行性和实时性,测试结果满足课题的指标要求。

• 出版日期2016-12-1