[发明专利]一种用于AIS体制调制解调系统

说明书

本发明公开了一种用于AIS体制的调制解调系统，它包括FPGA调制解调器，DAC模块、ADC模块、ARM协议栈处理器和GPS模块，所述的FPGA调制解调器通过SPI接口与ARM协议栈处理器连接，且所述的FPGA调制解调器通过PPS接口分别与GPS模块、外设GNSS接收机连接，所述的GPS模块外接天线，且所述的GPS模块通过RS232接口与ARM协议栈处理器连接，所述的ARM协议栈处理器利用通用接口与外部设备连接。本发明将AIS体制信号调制器和AIS体制信号解调器集成在FPGA系统中，利用软件无线电实现了AIS体制信号的调制和解调，显著提高了AIS系统的频率利用率和通信质量。

技术领域

本发明涉及船舶自动识别系统领域，具体是一种用于AIS体制的调制解调系统。

背景技术

在20世纪初，船舶通信主要依靠雷达扫描技术来进行船只定位和航向确认，但是雷达扫描存在以下缺点：

（1）采集船位和航向数据时间延迟大、雷达信号易受遮挡物影响，信号容易失真；

（2）采集信号数据种类少，不能满足船舶之间日益丰富的信息交流需求；

（3）雷达信号的发射和接收容易受到周围船舶的干扰。

随着海上运输行业不断发展，为了避免在船舶与船舶之间、船舶与岸基之间发生碰撞事故，出现了船舶自动识别系统（Automatic Identification System）。AIS系统能够识别船只和协助追踪目标，可以在电子海图上可视化显示船舶的航向、航线等信息，提高了航行的安全性、海上通信数据的交换能力和航行效率，显著降低了人工交流成本。

公开号为CN202617107U的中国专利公开了一种AIS船用避碰的仪器，所述仪器包括低通滤波模组、收发开关、射频低噪放模组、频带滤波器、变频模组、第一中放模组、窄带滤波器、第二中放模组、变频解调模组、数据解调模组、CPU与输出接口，低通滤波模组、收发开关、射频低噪放模组、频带滤波器、变频模组、第一中放模组、窄带滤波器、第二中放模组、变频解调模组、数据解调模组、CPU与输出接口依次电连接。本发明具有可以拓宽接收本振频率、接收范围增大、实现指令跳频模式的优点。该专利并未公开其所述的变频解调模组、数据解调模组，且其所述在AIS系统中实现指令跳频模式与本发明解决提高频率利用率和通信质量的属于不同的问题。

公开号为CN102305936A的中国专利公开了一种AIS船舶自主定位导航系统，该系统包括高精度时间同步的AIS岸基参考站系统、船舶AIS导航终端设备和多个高精度同步原子钟,所述AIS岸基参考站系统包括多个AIS岸基参考站，并自组织共享和独占一个高精度同步原子时钟，通过共享和独占AIS无线信道发送导航电文和测量载波；船舶AIS导航终端设备包括无线接收模块、信号测量处理模块和主控模块，无线接收模块负责接收各种导航电文和测量载波信号，并由信号测量处理模块进行载波测量、电文提取和定位解算，并将定位结果提交主控模块，由主控模块进行输出应用。利用该发明，船舶可直接利用AIS设备进行定位，满足IMO提出的空基和陆基双备份定位系统需求。该发明并未公开其所述的AIS系统中的信号调制技术。

公开号为CN102034367B的中国专利公开了一种船舶识别、定位系统及其识别定位方法，船舶识别、定位系统包括多个AIS接收机，AIS接收机接收船舶发出的AIS信号，还包括AIS信息汇总服务器，多个AIS接收机分别通过互联网与AIS信息汇总服务器进行通讯，所述的AIS信息汇总服务器接收AIS接收机传输的信号，并将信号处理后存入数据库。该方法采用互联网实现通讯，且采用二级汇总。采用上述结构和方法，本发明具有以下优点：1、以互联网代替以往的GPS系统实现通讯，大大降低了成本；2、可应对全流域大量AIS消息的处理，以及历史数据的采样追踪；3、采用二级汇总技术，对大量AIS数据进行分析、压缩，提高对AIS信息的处理能力。该专利与本发明处于相同的领域，但是与本发明所述的用于AIS体制的调制解调系统采用的技术方案不同。