Details

Цель работы: программная реализация демодулятора и декодера сообщений для применения на бортовом приемнике АИС на базе платформы Zynq UltraScale+. Решаемые задачи: 1. провести анализ некогерентных алгоритмов приема сигналов GMSK; 2. разработать архитектуру демодулятора сигналов, устойчивого к допплеровским сдвигам частот и задержкам прихода сигналов; 3. разработать имитационную модель в среде MATLAB, позволяющую оценить вероятность битовой и пакетной ошибки для выбранных алгоритмов демодуляции; 4. реализовать разработанную архитектуру демодулятора с использованием ресурсов процессорной части Zynq UltraScale+; 5. провести экспериментальные исследования прототипа демодулятора с использованием имитатора сигналов системы АИС. Работа проведена на базе научной лаборатории «Специальный технологический центр – Политех». Разработана имитационная модель в MATLAB, позволяющая протестировать работу демодуляторов. На основе модели была реализована архитектура демодулятора с использованием ресурсов Zynq UltraScale+ на языке С++. В результате проведенного эксперимента было установлено, что для эффективной работы демодуляторов необходим блок деколлизионной обработки. Это дает возможность продолжать исследование и использовать полученные результаты как основу для разработки новых алгоритмов приема и демодуляции сигналов АИС.

Work objective: software implementation of the demodulator and decoder for application on board AIS receiver based on Zynq UltraScale+ platform. Tasks: 1. analyze the non-coherent GMSK detection algorithms; 2. develop an architecture of signal demodulator, resistant to Doppler frequency shifts and delays of arrival of signals; 3. develop a simulation model in MATLAB environment, to evaluate the bit and packet error probability for selected algorithms; 4. implement the developed demodulator architecture using resources of Zynq UltraScale+ processor; 5. carry out experimental studies of the prototype of a demodulator using an AIS signal simulator. The work was carried out on the basis of the scientific laboratory «Special Technology Center - Polytech». A simulation model has been developed in MATLAB, allowing to test the work of demodulators. Based on the model, the architecture of the demodulator was implemented using Zynq UltraScale+ resources in C++ language. The experiment revealed that effective demodulator operation requires a decollision processing block. This allows for further research and use of the results as a basis for developing new algorithms to receive and demodulate AIS signals.