[发明专利]一种基于应用层系统级约束的星载GMSK误码率改善系统

摘要

本发明公开了一种基于应用层系统级约束的星载GMSK误码率改善系统，包括AIS接收天线、AIS接收机，其中AIS接收机包括：滤波器模块、低噪放模块、信道化模块、载波同步模块、定时同步模块、载波相位同步模块、维特比解调模块和应用层验证模块；星载AIS系统为了能正常接收解调地面AIS信号，必须有效解决两种类型的AIS报文时隙冲突问题。本发明利用改进的维特比解调算法按照先验信息和CRC校验信息最小化接收序列实际符号和判决符号的累加距离，在相同信噪比情况下降低了解调误码率。与传统的GMSK解调算法相比，基于应用层信息约束的Viterbi‑GMSK解调算法BER性能有明显改善，在信噪比10dB时，BER达到10^‑4左右。

主权项

1.一种基于应用层系统级约束的星载GMSK误码率改善系统，其特征在于包括星载AIS天线、AIS接收机；AIS接收机又包括滤波器模块、低噪放模块、信道化模块、AD转换模块、数据缓冲模块、载波同步模块、定位同步模块、载波相位同步模块、维特比解调模块和应用层验证模块；AIS接收天线将收到的AIS信号发送至AIS接收机；AIS接收机中的滤波器模块、低噪放模块、信道化模块和AD转换模块，将接收到的AIS信号进行低噪放大、模拟滤波、AD转换以及DDC信道化变频到零中频处理，信道化模块将零中频信号发送至数据缓冲模块进行缓存；载波同步模块对数据缓冲模块中缓存的零中频数字信号进行载波同步和载波补偿处理后发送至定位同步模块；定位同步模块和载波相位同步模块，对载波同步模块处理后的数据进行定时同步和载波相位同步处理，然后发送至维特比解调模块和应用层验证模块进行解调处理；维特比解调模块，利用GMSK调制信号对接收到载波相位同步模块发送的处理后的AIS信号进行解调；应用层验证模块，完成维特比解调模块解调信息码元的验证；维特比解调模块和应用层验证模块的具体实现方式如下：(31)根据GMSK调制信号特点设定约束长度，定义信号状态与信号状态转移矩阵；(32)计算第k+1个GMSK调制信号的信号状态，k取正整数；(33)计算第k个GMSK调制信号到第k+1个GMSK调制信号处的路径增量；(34)比较所有的路径增量，选取最大路径作为幸存路径，保存路径信息和路径增量；(35)重复步骤(31)‑(34)，直到k+1大于约束长度进入步骤(36)；(36)通过步骤(34)选出的幸存路径进行路径回溯，找到对应初始信息码元；(37)对包括初始信息码元在内的已解调信息码元组帧，并进行结束标志验证、CRC校验信息验证，若验证结果正确则比特解调完毕，重复(32)‑(36)进行下一个GMSK调制信号的处理；若验证结果错误，则将步骤(34)中次最大路径作为幸存路径，重复进行步骤(36)回溯解调，若次最大路径作为幸存路径时，仍未验证正确，则寻找一下路径直到验证正确。