[发明专利]一种基于OFDM的船舶自动识别系统的设计方法

摘要

本发明公开了一种基于OFDM的船舶自动识别系统(AIS)的设计方法，该AIS系统采用正交频分复用(OFDM)作为AIS系统的核心技术。该方法包括：船舶自动识别系统的特定参数设计；系统子载波分配方式设计；系统的通信协议初始化阶段、网络登录阶段设计。

主权项

1.一种基于OFDM的船舶自动识别系统(AIS)的设计方法，其特征在于该方法包括：第1步、确定船舶自动识别系统的保护间隔Tg，OFDM的符号周期T，子载波的数量Ncarries；使用正交频分复用技术(OFDM)作为AIS系统物理层的核心技术，16QAM、QPSK作为AIS报文的调制方式，具体的参数设置如下：第1.1步、确定保护间隔Tg＝1.33ms；第1.2步、确定OFDM符号周期T＝6.667ms；第1.3步、确定子载波的数量Ncarries＝133，子载波的间隔Δf＝187.5Hz；第2步、结合第1步所得参数确定船舶自动识别系统子载波分配方式；具体分配方式如下：AIS的一帧长度为1min，每一帧含有2250个时隙，每个时隙含有4个OFDM符号，每一个OFDM符号含有128个数据子载波；每个子载波可以携带4bit的信息，一个AIS标准报文需要占用256bit/4bit＝64个子载波；把报文所需的64个子载波平分到这四个OFDM符号上去，即一个用户占用该时隙的每个OFDM符号的64/4＝16个子载波；为了接收端接收信息的方便，改进后的AIS系统采取占用每个OFDM符号连续16个子载波的方式，每个时隙可供8个用户同时使用；第3步、AIS通信协议的初始化阶段、网络登录阶段设计；第3.1步、初始化阶段：在改进后的AIS系统中，台站需要确定每个发送单元上当前其他用户的时隙指配和位置报告情况，建立一个时频二维的TDMA信道活动性的动态帧图；台站从该动态图中选择时隙占用数最少的发送单元作为该台站使用，一分钟后，电台从该单元进入网络；第3.2步、网络登录阶段：改进后的AIS从已选的发射单元进入网络，在该单元确定第一个发射时隙后，将该单元上的这个时隙标记为内部使用，这样其它参与的台站就可以对其可见了。