ASM基帶調(diào)制解調(diào)算法研究及工程實(shí)現(xiàn).pdf

1、甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)(VHF Data Exchange System，VDES)是針對(duì)水上移動(dòng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域中的船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Identification System，AIS)加強(qiáng)和升級(jí)版系統(tǒng)。隨著水上數(shù)據(jù)通信需求的不斷提升，原本以實(shí)現(xiàn)船舶相互識(shí)別和避免碰撞為主要目標(biāo)的AIS，卻逐漸承擔(dān)起了船岸數(shù)據(jù)通信的任務(wù)，為AIS甚高頻數(shù)據(jù)鏈路資源的使用和保護(hù)帶來了風(fēng)險(xiǎn)，也對(duì)水上通信及船舶安全航行造成了潛在的不利影響。為了響應(yīng)世

2、界無線電會(huì)議的響應(yīng)，針對(duì)水上移動(dòng)通信日益增加的通信需求，本文重點(diǎn)研究了VDES系統(tǒng)中，特殊應(yīng)用報(bào)文——ASM(Application-specific messages)信道的研究與實(shí)現(xiàn)。通過整合，以AIS+ASM+VDE為架構(gòu)的VDES系統(tǒng)能夠極大地緩解現(xiàn)階段AIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的壓力。
　　通過對(duì)ITU-R M.2092建議書的深入研究，本文詳細(xì)介紹了建議書中對(duì)ASM信道物理層和鏈路層的通信指標(biāo)，并且根據(jù)指標(biāo)，對(duì)ASM信道的基帶

3、數(shù)據(jù)調(diào)制方式——π/4正交相移鍵控進(jìn)行了完整的數(shù)學(xué)建模解析，以及配套模塊的分析。基于理論分析，對(duì)π/4QPSK調(diào)制與解調(diào)進(jìn)行了MATLAB仿真和基于Xilinx公司FPGA平臺(tái)的工程實(shí)現(xiàn)。本文通過調(diào)制結(jié)構(gòu)和解調(diào)結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面，論述了工程實(shí)現(xiàn)的整體架構(gòu)，然后對(duì)架構(gòu)中的各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。在工程中，達(dá)到了ASM基帶數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)處理的基本要求，還開發(fā)了一套基于Zynq平臺(tái)的片上系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、調(diào)試模塊，并對(duì)此進(jìn)行了完整的結(jié)構(gòu)介紹和實(shí)

4、現(xiàn)解析。
　　本文在工程上分為基于數(shù)學(xué)模型的仿真和基于FPGA的功能實(shí)現(xiàn)兩方面。關(guān)于仿真部分，是利用MATLAB R2014a進(jìn)行了全面的系統(tǒng)建模，構(gòu)建了能夠支撐工程實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)流程，生成了響應(yīng)的仿真圖形。關(guān)于FPGA部分，是利用Xilinx公司開發(fā)的Vivado系統(tǒng)開發(fā)套件，Zynq系列Zedboard開發(fā)平臺(tái)，完成實(shí)現(xiàn)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示模塊也是在Zynq系統(tǒng)AXI4總線架構(gòu)下開發(fā)的模塊，創(chuàng)新性地將需求分為物理層和應(yīng)用層兩方面分別進(jìn)行