本文選題：ASM + π/4正交相移鍵控��； 參考：《大連海事大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：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)。由于海面上船舶通信需求的日益增加,原本用來(lái)對(duì)船舶進(jìn)行相互識(shí)別從而避免碰撞的AIS系統(tǒng),卻逐漸擔(dān)負(fù)起了船岸之間數(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(lái)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)世界無(wú)線電會(huì)議的提議,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-RM.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)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)行實(shí)現(xiàn),達(dá)到預(yù)期目的,并對(duì)今后的開發(fā)方式產(chǎn)生指導(dǎo)性作用。
[Abstract]:VHF Data Exchange system VDES (VHF Data Exchange system VDES) is an enhanced and upgraded system for automatic Identification system (AIS) in the field of marine mobile services. Due to the increasing demand for ship communication on the sea surface, the AIS system, which was originally used to identify each other and avoid collision, has gradually taken on the task of data communication between ships and shores. It brings risks to the use and protection of AIS VHF data link resources, and also has a potential adverse impact on maritime communications and the safe navigation of ships. In order to respond to the proposal of the world radio conference and to meet the increasing demand of mobile communication on water, this paper focuses on the research and implementation of the special application message-specific message channel in VDES system. Through integration, the VDES system based on AIS ASM VDE can greatly relieve the pressure of data communication in AIS system at present. Through the in-depth study of the ITU-RM.2092 recommendation, this paper introduces the communication index of the ASM channel physical layer and the link layer in detail, and according to the index, In this paper, the baseband data modulation mode-蟺 / / 4 orthogonal phase-shift keying in ASM channel is analyzed by mathematical modeling and supporting modules. Based on the theoretical analysis, the 蟺 / 4QPSK modulation and demodulation is simulated by MATLAB and implemented based on the FPGA platform of Xilinx. In this paper, the whole architecture of engineering implementation is discussed from two aspects: modulation structure and demodulation structure, and then the implementation of each module in the architecture is introduced in detail. In the project, the basic requirements of ASM baseband data modulation and demodulation are achieved, and a real-time data display and debugging module of the on-chip system based on Zynq platform is developed, and the complete structure of the module is introduced and analyzed. This paper is divided into two aspects: simulation based on mathematical model and function realization based on FPGA. In the part of simulation, we use MATLAB R2014a to model the whole system, construct the system flow that can support the project, and generate the simulation graph of the response. As for FPGA, the Vivado system development suite developed by Xilinx is a Zynq series Zedboard development platform, which is implemented. The real-time data display module is also developed under the AXI4 bus architecture of Zynq system. It innovatively divides the requirement into physical layer and application layer to achieve the desired purpose, and has a guiding effect on the future development mode.
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN915.05;U675.7

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本文編號(hào)：1790902