船舶遠程定位和通信終端是船舶與岸上控制中心、海上交通管理中心進行通信的媒介,近年來,隨著船舶遠程定位終端的不斷發(fā)展,逐漸集成全球定位系統(tǒng)GPS和移動通信GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù),船舶提供了更為精確的定位,而且使船舶的移動通信能力有了更高的水平。本文首先介紹GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本構(gòu)成,然后構(gòu)建基于GPS和GPRS的船舶遠程定位終端,并針對遠程定位終端中的電磁干擾問題,進行終端的電磁兼容設(shè)計。 

【文章來源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

船舶GPS終端組成圖Fig.2CompositionofshipGPSterminal

其他設(shè)備的正常運行；另一方面是指設(shè)備本身對于電磁環(huán)境不具有敏感性，受其他設(shè)備的電磁波干擾較校船舶導(dǎo)航與通信系統(tǒng)的設(shè)備抗電磁干擾能力具有重要的意義，本文重點針對船舶通信系統(tǒng)的GPS定位系統(tǒng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)進行研究，對終端系統(tǒng)的電磁兼容進行相關(guān)設(shè)計。1GPRS技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀無線通信網(wǎng)絡(luò)GPRS是指第二代無線通信系統(tǒng)，由GSM系統(tǒng)發(fā)展而來，能提供點對點和點對多點的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，圖1為無線通信網(wǎng)絡(luò)GPRS原理。圖1無線通信網(wǎng)絡(luò)GPRS原理Fig.1GPRSprincipleofwirelesscommunicationnetwork無線通信網(wǎng)絡(luò)GPRS優(yōu)勢包括：1）信道資源利用率高無線通信網(wǎng)絡(luò)GPRS采用分組交換的數(shù)據(jù)傳輸方式，與傳統(tǒng)的GSM傳輸數(shù)據(jù)具有明顯的區(qū)別。傳統(tǒng)的GSM數(shù)據(jù)傳輸方式，用戶的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)都必須要占有一個單獨的無線信道。GPRS在無線信道資源的利用方面，多個用戶可以同時共享一個信道，從而提高信道資源的利用率。2）數(shù)據(jù)傳輸速率高無線通信網(wǎng)絡(luò)GPRS是由2G到3G的新一代無線通訊網(wǎng)絡(luò)，用戶的數(shù)據(jù)接入速度30~40kbps，理論的最高數(shù)據(jù)接入速度為171.2kbps，相對于以往的GSM數(shù)據(jù)傳輸有了很大的提高，基本能滿足用戶終端圖片、聲音、視頻等數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送功能。隨著4G和5G的不斷推廣，GPRS數(shù)據(jù)傳輸速度達到幾十兆甚至上百兆bps，這意味著船舶、汽車終端用戶可以暢通無阻的進行各種高清圖像、視頻數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，通信質(zhì)量有了很大的保障。3）支持IP協(xié)議當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用最廣泛的協(xié)議為IP協(xié)議，GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)支持IP協(xié)議，能夠滿足用戶在全球范圍內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)接入功能。GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)的底層采用IP技術(shù)，與互

則電路中會產(chǎn)生直流分量。如果激勵信號較小，那么不會影響整體的電路。2.3基于GPRS和GPS的船舶遠程控制終端系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計本文結(jié)合GPRS和GPS的工作原理，針對船舶的遠程終端設(shè)備電磁干擾問題進行電磁兼容設(shè)計，主要包括硬件電路設(shè)計、總體設(shè)計等。1）電磁兼容電路設(shè)計船舶GPRS終端和GPS終端的電磁兼容電路設(shè)計主要針對的是GPRS電路，在GPRS模塊中，采用SIM300芯片，工作電壓V=3.4~4.5V，電路中包括測試端口，電源部分，以及16個引腳接口，如圖3所示。圖3GPRS電磁兼容電路圖Fig.3GPRSelectromagneticcompatibilitycircuitdiagram2）總體設(shè)計船舶GPRS終端和GPS終端的電磁兼容總體設(shè)計原理如圖4所示。圖4船舶GPRS終端和GPS終端的電磁兼容總體設(shè)計Fig.4EMCdesignofGPRSterminalandGPSterminal可知，整個船舶終端的電磁兼容系統(tǒng)包括GPS接收器、信號發(fā)生器、路由器、GPRS終端、混頻器、濾波器、頻譜分析儀和示波器等。其中，混頻器和頻譜分析儀可以將電磁干擾信號中頻率較高的信號進行識別，并通過濾波器進行過濾，從而降低電磁干擾。3結(jié)語船舶GPRS終端和GPS終端是船舶通信與導(dǎo)航系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分。為了防止船舶遠程之間的電磁干擾，導(dǎo)致船舶GPRS終端和GPS終端的工作精度下降，本文針對遠程終端的電磁干擾以及電磁兼容進行了系統(tǒng)的研究。通過建立遠程終端的電磁兼容系統(tǒng)，使得GPRS和GPS遠程終端之間的電磁干擾大幅度減小，對于改善船舶導(dǎo)航與通信系統(tǒng)的性能，有重要的實際應(yīng)用價值。參考文獻：王爾申,胡青,張淑芳.基于GPRS和GPS船載終端系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計[J].儀器儀表學(xué)報,2

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3093285