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低成本B类AIS/NAVTEX接收一体机设计
| 论文题名： | 低成本B类AIS/NAVTEX接收一体机设计 |
| 关键词： | 船舶通信;AIS接收机;NAVTEX接收机;一体化设计 |
| 摘要： | 船舶自动识别系统(AIS)能够实现海上航行船舶的自主识别通信和船舶之间避碰的功能，AIS接收机是该系统的重要组成部分。而NAVTEX接收机则是全球海上遇险与安全系统(GlobalMaritimeDistressandSafetySystem，GMDSS)的重要组成部分，能够在船舶遇险时发出求助信息并能够自动接收海上安全信息，两者都是保证船舶航行安全必不可少的设备。就当前两种接收机的市场发展来看，要想实现两种报文的接收需要同时配备两套单独的产品，不利于成本和体积的优化。两种接收机同是接收报文信息，且两种接收机的发展均逐渐成熟，同时，随着通信技术向数字化发展的趋势，应该扩大接收机中数字处理部分的占比，因此基于目前接收机的发展现状，本文对AIS与NAVTEX接收一体机进行了研究。 本文通过对接收机发展趋势分析，对现有接收机的优缺点比对，讨论了系统原理和信号的解调方法，并在上述基础上确定了基于FPGA+ARM处理器的一体接收机方案，降低了系统硬件电路复杂程度，提高了数字化程度。在本文中，将一体机分为两个部分进行设计，分别为前端信号接收部分和数据处理部分，并对各部分进行了硬件电路设计和相应的软件设计。 前端信号接收部分主要对天线模拟信号进行一系列处理，包括低噪放大、滤波、混频、自动增益控制放大和调理信号等工作内容。数据处理部分主要完成对经过前端接收部分放大降频后的模拟信号进行离散化，并将离散化后的数据送入FPGA内部进行相应的选频、抽取、解调等工作，并通过SPI通信接口将解调后的数据送至ARM处理器，通过处理器进行对数据的存储及报文的上传显示等操作。 本文详细地对一体接收机的设计进行了说明，并通过仿真软件对系统的软件算法进行仿真计算，使用硬件描述语言实现了相关代码的书写。最后对系统进行联调，实现了AIS、NAVTEX报文的接收和显示等功能。 |
| 作者： | 曹耀夫 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 刘繁明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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