【摘要】：甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)(VHF Data Exchange System,VDES)是一種新型的海上數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。作為下一代將承擔(dān)海上各種通訊需求的海事通信系統(tǒng),它對(duì)海上安全航行、海上搜救、海上環(huán)境監(jiān)測(cè)等海事應(yīng)用的發(fā)展具有非常大的實(shí)用價(jià)值。目前,針對(duì)VDES開(kāi)展的研究尚處于初期發(fā)展階段,VDES涉及的技術(shù)研究正在逐步深入細(xì)化�？紤]到海上通信過(guò)程中實(shí)際信道環(huán)境的復(fù)雜性,針對(duì)系統(tǒng)的抗多徑干擾開(kāi)展的研究將是幫助提升系統(tǒng)可靠性和通信質(zhì)量的一個(gè)重要方向。本文將正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)融入VDES地面子系統(tǒng),在VDES協(xié)議框架下完成地面子系統(tǒng)詳細(xì)的算法設(shè)計(jì),從而達(dá)到利用OFDM技術(shù)優(yōu)越的抗多徑性能解決VDES地面子系統(tǒng)存在嚴(yán)重多徑干擾問(wèn)題的目的。首先,在VDES地面子系統(tǒng)基礎(chǔ)框架下,設(shè)計(jì)融合了OFDM技術(shù)的VDES地面子系統(tǒng)的完整底層鏈路系統(tǒng),并確保各子模塊基礎(chǔ)性能不差于協(xié)議框架提供的需求指標(biāo)。然后,對(duì)系統(tǒng)完成了鏈路級(jí)的全仿真實(shí)現(xiàn),并重點(diǎn)開(kāi)展了在逼近循環(huán)前綴(Cyclic Prefix,CP)大小的時(shí)延下多徑信道環(huán)境的仿真測(cè)試,仿真結(jié)果表明在大時(shí)延多徑信道環(huán)境下系統(tǒng)仍具有很好的抗多徑性能,且傳輸速率略高于當(dāng)前VDES標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議參數(shù)。研究表明,把OFDM技術(shù)引入到VDES系統(tǒng),在對(duì)于幫助VDES系統(tǒng)對(duì)抗多徑干擾,提升系統(tǒng)穩(wěn)健性有相當(dāng)積極的作用。
【圖文】：

支持以下既有功能：AIS、ASM 數(shù)據(jù)交換（ASM exchange）、電子導(dǎo)航（e-Navigation）、增強(qiáng)海事通訊（enhanced maritime communication）、GMDSS現(xiàn)代化（modernized GMDSS）[6]。VDES 技術(shù)特點(diǎn)如下：無(wú)線電頻道和衛(wèi)星檢測(cè)AIS1、AIS2 的應(yīng)用頻道分別為 CH75 和 CH76，而且全部使用統(tǒng)一信息結(jié)構(gòu)[6]。圖1.1 中十分清晰的顯示了 VDES 系統(tǒng)的功能和頻率的使用情況。

OFDM 技術(shù)的起源可追溯至上世紀(jì) 50 年代中期，但當(dāng)時(shí)系統(tǒng)是由模擬濾波器實(shí)現(xiàn)，因系統(tǒng)復(fù)雜度較高和當(dāng)時(shí)硬件工藝水平的掣肘，致使發(fā)展一度受阻。直至 20 世紀(jì) 70 年代，S.B Weinstein 提出用離散傅立葉變換(Discrete FourierTransform ，DFT)實(shí)現(xiàn)多載波調(diào)制，為 OFDM 的使用奠定了理論基礎(chǔ)，到了 80年代，L. J. Cirtrini 首先針對(duì) OFDM 在實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用中面臨的問(wèn)題和解決途徑進(jìn)行了細(xì)致分析。此后，隨著集成電路和硬件工藝的迅猛發(fā)展，OFDM 技術(shù)被更大主流通信系統(tǒng)采用，得到了廣泛的應(yīng)用[23][24]。2.1 OFDM 技術(shù)原理OFDM 技術(shù)的基本原理就是將原始信號(hào)通過(guò)串并轉(zhuǎn)換分割為 N 個(gè)子信號(hào)，然后用這 N 個(gè)子信號(hào)去調(diào)制 N 路互相正交的子載波，，最后將 N 路信號(hào)疊加即可得到發(fā)射信號(hào)；接收端則用得到的 N 路信號(hào)分別混頻、積分后并串轉(zhuǎn)換得到原始信號(hào)[25]。系統(tǒng)的基本模型框圖如圖 2.1 所示。0d0j2 tfeπ0j2 tfe π0~d
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN914

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本文編號(hào)：2614587