本發(fā)明涉及航海通信領(lǐng)域，具體是一種用于VDE體制的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代船舶朝著大型化、高速化方向發(fā)展，船舶數(shù)量與航道交通密集及危險貨物裝載數(shù)量不斷增加，海損事故時有發(fā)生，嚴(yán)重威脅船舶航行安全及海洋生態(tài)環(huán)境。

目前，港口通信標(biāo)準(zhǔn)主要是基于船舶自動識別系統(tǒng)（AIS），系統(tǒng)采用VHF87和88兩個頻道作為專用頻道（AIS1和AIS2頻道），使用移頻鍵控GMSK調(diào)制方式、開放系統(tǒng)互聯(lián)的工作模式（OSM）、自組織時分多路訪問（SOTDMA）協(xié)議、數(shù)據(jù)鏈路層遵循HDLC通信規(guī)程燈數(shù)字通信技術(shù)，是航行于開闊水域的船舶不用VHF無線電話即可自動獲得來往船舶的各類信息。航行于限制水域的船舶不僅可自動獲得其它船舶的信息，而且通過VTS的廣播可獲得各類航行信息和港口信息，為船舶避碰和航行安全起輔助決策作用。若用于VTS，可增加船舶識別和船舶動態(tài)信息廣播的功能，擴(kuò)大了管理范圍；另外，還可以為航運(yùn)公司辦公自動化和船隊管理，海事監(jiān)管和船舶交通管理、進(jìn)出港調(diào)度作業(yè)和領(lǐng)航協(xié)調(diào)、航行警告和氣象信息、船舶安全與遇險呼叫和搜救服務(wù)，實現(xiàn)船岸之間的信息傳輸。同時，AIS可以用二進(jìn)制電文發(fā)射適用專用電文（ASM），是一種船舶通信的補(bǔ)充手段。它可提供各種預(yù)定信息包，能夠用于交換區(qū)域相關(guān)信息，如航行警告、氣象信息、船舶報告數(shù)據(jù)、航路信息和交通管理信息燈，另外，適用專用電文可以減少語音通信，提高信息交換的可靠性和減輕操作人員的工作負(fù)擔(dān)，使船舶能夠及時、準(zhǔn)確獲取信息從而避免海上交通事故的發(fā)生及造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，同時確保船岸之間更有效的信息交互，有助于改善海事安全，提高海洋環(huán)境保護(hù)。

隨著對AIS系統(tǒng)在VHF頻段通信需求的增加，AIS系統(tǒng)的可使用頻段內(nèi)已經(jīng)非常擁擠，在許多繁忙港口已經(jīng)達(dá)到對頻段50%以上的占用率，國際航標(biāo)組織（IALA）提出當(dāng)AIS數(shù)據(jù)鏈路負(fù)載超過50%時，將會導(dǎo)致信息阻塞等問題的發(fā)生，嚴(yán)重影響航行安全。相比于AIS系統(tǒng)，VDES系統(tǒng)的通信鏈路更加豐富，且在原來廣播信道基礎(chǔ)上增加了VDE的通信信道，不僅如此，VDES系統(tǒng)還在設(shè)計之初就考慮了地面與衛(wèi)星兩大系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計和兼容性方面可以滿足未來復(fù)雜、多功能海上通信系統(tǒng)的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于VDE體制的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，以至少達(dá)到三種通信體制并存、提高航海通信系統(tǒng)通信質(zhì)量的效果。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種用于VDE體制的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，它包括AIS體制、ASM體制、VDE體制三種體制解調(diào)接收回路、解調(diào)數(shù)據(jù)合路器、ARM接收數(shù)據(jù)接口、內(nèi)部信號源模塊、ARM發(fā)送數(shù)據(jù)接口、AIS調(diào)制器、ASM調(diào)制器、VDE調(diào)制器、調(diào)節(jié)開關(guān)、DAC模塊、發(fā)送模擬前端和發(fā)送定時控制與通道選擇模塊；所述的AIS體制、ASM體制、VDE體制三種體制解調(diào)接收回路的解調(diào)數(shù)據(jù)輸出端分別與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器的第一、第二、第三數(shù)據(jù)輸入端相連，解調(diào)數(shù)據(jù)合路器的輸出端與ARM接收數(shù)據(jù)接口相連，ARM接收數(shù)據(jù)接口的第一數(shù)據(jù)輸出端與ARM發(fā)送數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)輸入端相連，ARM接收數(shù)據(jù)接口的第二數(shù)據(jù)輸出端與內(nèi)部信號源的輸入端相連，內(nèi)部信號源的輸出端與ARM發(fā)送數(shù)據(jù)接口的檢測信號輸入端相連，ARM發(fā)送數(shù)據(jù)接口包括AIS體制輸出接口、ASM體制輸出接口、VDE體制輸出接口和控制接口，AIS體制輸出接口與AIS調(diào)制器輸入端連接，ASM體制輸出接口與ASM調(diào)制器輸入端連接，VDE體制輸出接口與VDE調(diào)制器連接，控制接口與發(fā)送定時控制與通道選擇模塊的輸入端相連，發(fā)送定時控制與通道選擇模塊的輸出端與調(diào)節(jié)開關(guān)相連，調(diào)節(jié)開關(guān)與DAC模塊的輸入端相連，DAC模塊的輸出端與發(fā)送模擬前端相連，并且發(fā)送定時控制與通道選擇模塊通過控制調(diào)節(jié)開關(guān)控制DAC模塊的輸入端與AIS調(diào)制器、ASM調(diào)制器和VDE調(diào)制器的輸出端的連接；

所述的AIS體制解調(diào)接收回路包括兩路AIS通道，第一AIS通道包括第一AIS模擬前端、第一AIS體制ADC轉(zhuǎn)換模塊、第一AIS解調(diào)器，第一AIS模擬前端輸出接口與第一AIS體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端連接，第一AIS體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字輸出端與第一AIS解調(diào)器的輸入端連接，第一AIS解調(diào)器的輸出端與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器連接；第二AIS通道包括第二AIS模擬前端、第二AIS體制ADC轉(zhuǎn)換模塊、第二AIS解調(diào)器，第二AIS模擬前端輸出接口與第二AIS體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端連接，第二AIS體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字輸出端與第二AIS解調(diào)器的輸入端連接，第二AIS解調(diào)器的輸出端與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器連接；

所述的ASM體制解調(diào)接收回路包括兩路ASM通道，第一ASM通道包括第一ASM模擬前端、第一ASM體制ADC轉(zhuǎn)換模塊、第一ASM解調(diào)器，第一ASM模擬前端輸出接口與第一ASM體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端連接，第一ASM體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字輸出端與第一ASM解調(diào)器的輸入端連接，第一ASM解調(diào)器的輸出端與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器連接；第二ASM通道包括第二ASM模擬前端、第二ASM體制ADC轉(zhuǎn)換模塊、第二ASM解調(diào)器，第二ASM模擬前端輸出接口與第一ASM體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端連接，第一ASM體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字輸出端與第二ASM解調(diào)器的輸入端連接，第二ASM解調(diào)器的輸出端與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器連接；

所述的VDE體制解調(diào)接收回路包括兩路VDE通道，第一VDE通道包括第一VDE模擬前端、第一VDE體制ADC轉(zhuǎn)換模塊、第一VDE解調(diào)器，第一VDE模擬前端輸出接口與第一VDE體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端連接，第一VDE體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字輸出端與第一VDE解調(diào)器的輸入端連接，第一VDE解調(diào)器的輸出端與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器連接；第二VDE通道包括第二VDE模擬前端、第二VDE體制ADC轉(zhuǎn)換模塊、第二VDE解調(diào)器，第二VDE模擬前端輸出接口與第二VDE體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端連接，第二VDE體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字輸出端與第二VDE解調(diào)器的輸入端連接，第二VDE解調(diào)器的輸出端與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器連接；

所述的AIS調(diào)制器包括基帶幀組幀模塊、物理幀組幀模塊、NRZI編碼器、第一乘法器、高斯濾波器、積分器、第二乘法器、DUC模塊和振蕩器；基帶幀組幀模塊對基帶信號數(shù)據(jù)進(jìn)行分組打包后在信道傳輸，通過所述物理幀組幀模塊進(jìn)行檢錯、糾錯后的基帶信號數(shù)據(jù)進(jìn)入NRZI編碼器，NRZI編碼器將基帶信號轉(zhuǎn)換為NRZI碼，NRZI碼進(jìn)入第一乘法器，第一乘法器將NRZI碼與累加信號相乘以后生成NRZI脈沖序列，NRZI脈沖序列進(jìn)入所述高斯濾波器，高斯濾波器將載有基帶信號的NRZI脈沖序列處理為高斯脈沖序列以后傳輸?shù)剿龇e分器進(jìn)行累加，得到積分相位信號q(t)后輸出到第二乘法器，在第二乘法器進(jìn)行載波信號相位調(diào)節(jié)，得到基帶相位信號S_I(t)和S_Q(t)，S_I(t)和S_Q(t)信號進(jìn)入DUC模塊，DUC模塊與振蕩器的頻率震蕩信號f_c輸出端連接，DUC模塊利用頻率震蕩信號f_c調(diào)節(jié)S_I(t)和S_Q(t)信號后生成AIS體制調(diào)制信號輸出。

所述的AIS體制解調(diào)器包括數(shù)字下變頻DDC、數(shù)字鑒頻器、低通濾波器、FFT模塊、載波頻偏校正模塊、定時重采樣模塊、第一匹配濾波器、第二匹配濾波器、維特比算法解碼器、NRZI編碼器和基帶幀成幀模塊；數(shù)字下變頻DDC接收調(diào)制信號r(t)后傳輸?shù)綌?shù)字鑒頻器進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后的信號通過FFT模塊提取頻域特征，并且進(jìn)行載波頻偏校正和定時重采樣后的數(shù)據(jù)分為兩路分別傳輸?shù)降谝黄ヅ錇V波器和第二匹配濾波器，通過第一匹配濾波器和第二匹配濾波器處理后的信號數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄S特比算法解碼器進(jìn)行解碼，解碼以后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絅RZI編碼器，NRZI編碼器將NRZI轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出到基帶幀成幀模塊。

所述的ASM體制調(diào)制器包括基帶幀組幀模塊、Turbo FEC編碼模塊、物理幀成幀模塊、NRZI編碼器、相位調(diào)制模塊、第一成形濾波器、第二成形濾波器、DUC模塊和振蕩器；基帶信號進(jìn)入基帶幀組幀模塊進(jìn)行打包分發(fā)后傳輸?shù)絋urbo FEC編碼模塊，通過物理幀成幀模塊進(jìn)行檢錯、糾錯后的基帶信號數(shù)據(jù)進(jìn)入NRZI編碼器，NRZI編碼器將二級制編碼的基帶信號轉(zhuǎn)換為NRZI碼，NRZI碼傳輸?shù)较辔徽{(diào)制器進(jìn)行相位調(diào)制，相位調(diào)制器調(diào)制以后的信號分為兩路分別進(jìn)入第一成形濾波器、第二成形濾波器，通過第一成形濾波器濾波以后得到的信號S_I(t)和通過第二成形濾波器濾波以后得到的信號S_Q(t)進(jìn)入DUC模塊進(jìn)行合路處理，所述的DUC模塊的頻率震蕩信號輸入端與振蕩器的頻率震蕩信號輸出端連接，振蕩器輸出頻率震蕩信號調(diào)節(jié)DUC模塊合成ASM體制信號S_ASM(t)后輸出。

所述的ASM體制解調(diào)器包括數(shù)字下變頻DDC、第一平方根升余弦匹配濾波器、前導(dǎo)碼檢測模塊、定時相位估計模塊、定時重采樣模塊、第二平方根升余弦匹配濾波器、載波頻偏模塊、載波相位同步模塊、解調(diào)映射模塊、Turbo FEC解碼模塊、基帶幀恢復(fù)與校驗?zāi)K和振蕩器；所述振蕩器的頻率震蕩信號輸出端與數(shù)字下變頻DDC的數(shù)字輸入端連接，所述數(shù)字下變頻DDC接收調(diào)制信號后在頻率震蕩信號的調(diào)節(jié)下輸出到第一平方根升余弦匹配濾波器進(jìn)行濾波，通過前導(dǎo)碼檢測模塊進(jìn)行傳輸碼元檢測，通過定時相位估計模塊進(jìn)行調(diào)制信號的相位估計，通過定時重采樣模塊對數(shù)字下變頻DDC輸出信號、定時相位估計模塊的定時估計進(jìn)行定時采樣以后傳輸?shù)降诙椒礁嘞移ヅ錇V波器進(jìn)行濾波，濾波以后的信號通過載波頻偏模塊進(jìn)行頻率偏移校正，進(jìn)行頻率偏移校正以后的信號通過載波相位同步模塊進(jìn)行相位調(diào)節(jié)，相位調(diào)節(jié)以后的信號通過解調(diào)映射模塊進(jìn)行解調(diào)后傳輸?shù)絋urbo FEC解碼模塊解碼，解碼以后的信號通過基帶幀恢復(fù)與校驗?zāi)K處理后輸出解調(diào)信號。

所述的VDE調(diào)制器包括基帶幀組幀模塊、Turbo FEC編碼模塊、映射模塊、物理幀成幀模塊、符號串并轉(zhuǎn)換模塊、32點(diǎn)FFT模塊、多相濾波器、調(diào)節(jié)開關(guān)、DUC模塊和振蕩器；基帶幀組幀模塊接收基帶信號并進(jìn)行打包分發(fā)處理后傳輸?shù)絋urbo FEC編碼模塊進(jìn)行編碼，編碼以后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接成淠K進(jìn)行多種載波調(diào)制方式調(diào)制后傳輸?shù)轿锢韼蓭K處理后進(jìn)入符號串并轉(zhuǎn)換模塊，符號串并轉(zhuǎn)換模塊按照載波數(shù)量比例處理后傳輸?shù)?2點(diǎn)IFFT模塊進(jìn)行快速傅里葉變換，所述32點(diǎn)IFFT模塊處理后的信號分別傳輸?shù)蕉嘟M多相濾波器進(jìn)行濾波，濾波以后的信號通過調(diào)節(jié)開關(guān)與DUC模塊連接，DUC模塊的數(shù)字輸入端與振蕩器的頻率振蕩信號輸出端連接，DUC模塊在頻率振蕩信號的調(diào)節(jié)下輸出VDE體制的調(diào)制信號S_VDE(t)。

所述的 VDE體制解調(diào)器包括數(shù)字下變頻DDC、振蕩器、調(diào)節(jié)開關(guān)、多相濾波器、32點(diǎn)DFT模塊、均衡器、映射模塊、32路并串轉(zhuǎn)換器、Turbo 解碼模塊、基帶幀恢復(fù)與校驗?zāi)K；數(shù)字下變頻DDC的數(shù)字輸入端與振蕩器的頻率振蕩信號輸出端連接，所述數(shù)字下變頻DDC接收調(diào)制信號以后在頻率振蕩信號調(diào)節(jié)下對調(diào)制信號數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理后的信號數(shù)據(jù)通過調(diào)節(jié)開關(guān)與多路多相濾波器連接，通過所述的調(diào)節(jié)開關(guān)選擇數(shù)字下變頻DDC信號輸出端與對應(yīng)的一路多相濾波器連接，多相濾波器對信號數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理后傳輸?shù)?2點(diǎn)DFT模塊進(jìn)行快速傅里葉變換后輸出到多路均衡器進(jìn)行均衡處理，所述的多路均衡器分別輸出均衡以后的數(shù)據(jù)到對應(yīng)的映射模塊，映射模塊進(jìn)行映射關(guān)系對應(yīng)以后輸出到32路并串轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過并串轉(zhuǎn)換以后的信號數(shù)據(jù)輸出到Turbo解碼模塊解碼，解碼后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)交鶐謴?fù)與校驗?zāi)K處理后輸出解調(diào)信號。

它還包括PPS協(xié)議解析模塊，通過PPS協(xié)議解析模塊能夠外接GNSS、GPS設(shè)備，用于向發(fā)送定時控制與通道選擇模塊輸入位置信號數(shù)據(jù)。

它還包括監(jiān)控寄存器，通過SPI接口連接監(jiān)控寄存器與外設(shè)ARM處理器，用于擴(kuò)展監(jiān)控能力。

它還包括調(diào)試功能接口，通過所述的調(diào)試功能接口外接上位機(jī)，用于各項性能參數(shù)的調(diào)制測驗，通過設(shè)置LED指示燈提示用戶設(shè)備工作狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明出了一種多種調(diào)制解調(diào)體制并存的綜合基帶板系統(tǒng)，既能兼容AIS通信體制，又能使用VDES系統(tǒng)滿足后續(xù)航海通信系統(tǒng)的要求，既能承載當(dāng)前的AIS系統(tǒng)業(yè)務(wù)，也能處理新一代的VDES業(yè)務(wù)；多種調(diào)制解調(diào)體制并存的綜合基帶用于完成在VHF頻段實現(xiàn)多信道數(shù)據(jù)半雙工收發(fā)功能，具備以下能力：

（1）具備在VHF頻段實現(xiàn)VDE1-A\VDE1-B\AIS1\AIS2\ASM1\ASM2信道數(shù)據(jù)半雙工收發(fā)功能；

（2）具備支持同時接收多路信號的功能；

（3）支持GMSK-FM、π/4 QPSK、8PSK、16QAM等多種調(diào)制體制，并具備自適應(yīng)解碼解調(diào)技術(shù)向發(fā)射調(diào)制、返向接收解調(diào)能力；

（4）具有接收1pps信號的能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的AIS體制調(diào)制原理示意圖；

圖3為本發(fā)明的AIS體制解調(diào)原理示意圖；

圖4為本發(fā)明的ASM體制調(diào)制原理示意圖；

圖5為本發(fā)明的ASM體制解調(diào)原理示意圖；

圖6為本發(fā)明的VDE體制調(diào)制原理示意圖；

圖7為本發(fā)明的VDE體制解調(diào)原理示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，一種用于VDE體制的調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，它包括AIS體制、ASM體制、VDE體制三種體制解調(diào)接收回路、解調(diào)數(shù)據(jù)合路器、ARM接收數(shù)據(jù)接口、內(nèi)部信號源模塊、ARM發(fā)送數(shù)據(jù)接口、AIS調(diào)制器、ASM調(diào)制器、VDE調(diào)制器、調(diào)節(jié)開關(guān)、DAC模塊、發(fā)送模擬前端和發(fā)送定時控制與通道選擇模塊；所述的AIS體制、ASM體制、VDE體制三種體制解調(diào)接收回路的解調(diào)數(shù)據(jù)輸出端分別與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器的第一、第二、第三數(shù)據(jù)輸入端相連，解調(diào)數(shù)據(jù)合路器的輸出端與ARM接收數(shù)據(jù)接口相連，ARM接收數(shù)據(jù)接口的第一數(shù)據(jù)輸出端與ARM發(fā)送數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)輸入端相連，ARM接收數(shù)據(jù)接口的第二數(shù)據(jù)輸出端與內(nèi)部信號源的輸入端相連，內(nèi)部信號源的輸出端與ARM發(fā)送數(shù)據(jù)接口的檢測信號輸入端相連，ARM發(fā)送數(shù)據(jù)接口包括AIS體制輸出接口、ASM體制輸出接口、VDE體制輸出接口和控制接口，AIS體制輸出接口與AIS調(diào)制器輸入端連接，ASM體制輸出接口與ASM調(diào)制器輸入端連接，VDE體制輸出接口與VDE調(diào)制器連接，控制接口與發(fā)送定時控制與通道選擇模塊的輸入端相連，發(fā)送定時控制與通道選擇模塊的輸出端與調(diào)節(jié)開關(guān)相連，調(diào)節(jié)開關(guān)與DAC模塊的輸入端相連，DAC模塊的輸出端與發(fā)送模擬前端相連，并且發(fā)送定時控制與通道選擇模塊通過控制調(diào)節(jié)開關(guān)控制DAC模塊的輸入端與AIS調(diào)制器、ASM調(diào)制器和VDE調(diào)制器的輸出端的連接；

所述的AIS體制解調(diào)接收回路包括兩路AIS通道，第一AIS通道包括第一AIS模擬前端、第一AIS體制ADC轉(zhuǎn)換模塊、第一AIS解調(diào)器，第一AIS模擬前端輸出接口與第一AIS體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端連接，第一AIS體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字輸出端與第一AIS解調(diào)器的輸入端連接，第一AIS解調(diào)器的輸出端與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器連接；第二AIS通道包括第二AIS模擬前端、第二AIS體制ADC轉(zhuǎn)換模塊、第二AIS解調(diào)器，第二AIS模擬前端輸出接口與第二AIS體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端連接，第二AIS體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字輸出端與第二AIS解調(diào)器的輸入端連接，第二AIS解調(diào)器的輸出端與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器連接；

所述的ASM體制解調(diào)接收回路包括兩路ASM通道，第一ASM通道包括第一ASM模擬前端、第一ASM體制ADC轉(zhuǎn)換模塊、第一ASM解調(diào)器，第一ASM模擬前端輸出接口與第一ASM體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端連接，第一ASM體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字輸出端與第一ASM解調(diào)器的輸入端連接，第一ASM解調(diào)器的輸出端與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器連接；第二ASM通道包括第二ASM模擬前端、第二ASM體制ADC轉(zhuǎn)換模塊、第二ASM解調(diào)器，第二ASM模擬前端輸出接口與第一ASM體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端連接，第一ASM體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字輸出端與第二ASM解調(diào)器的輸入端連接，第二ASM解調(diào)器的輸出端與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器連接；

所述的VDE體制解調(diào)接收回路包括兩路VDE通道，第一VDE通道包括第一VDE模擬前端、第一VDE體制ADC轉(zhuǎn)換模塊、第一VDE解調(diào)器，第一VDE模擬前端輸出接口與第一VDE體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端連接，第一VDE體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字輸出端與第一VDE解調(diào)器的輸入端連接，第一VDE解調(diào)器的輸出端與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器連接；第二VDE通道包括第二VDE模擬前端、第二VDE體制ADC轉(zhuǎn)換模塊、第二VDE解調(diào)器，第二VDE模擬前端輸出接口與第二VDE體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端連接，第二VDE體制ADC轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字輸出端與第二VDE解調(diào)器的輸入端連接，第二VDE解調(diào)器的輸出端與解調(diào)數(shù)據(jù)合路器連接；

如圖2所示，所述的AIS調(diào)制器包括基帶幀組幀模塊、物理幀組幀模塊、NRZI編碼器、第一乘法器、高斯濾波器、積分器、第二乘法器、DUC模塊和振蕩器；基帶幀組幀模塊對基帶信號數(shù)據(jù)進(jìn)行分組打包后在信道傳輸，通過所述物理幀組幀模塊進(jìn)行檢錯、糾錯后的基帶信號數(shù)據(jù)進(jìn)入NRZI編碼器，NRZI編碼器將基帶信號轉(zhuǎn)換為NRZI碼，NRZI碼進(jìn)入第一乘法器，第一乘法器將NRZI碼與累加信號相乘以后生成NRZI脈沖序列，NRZI脈沖序列進(jìn)入所述高斯濾波器，高斯濾波器將載有基帶信號的NRZI脈沖序列處理為高斯脈沖序列以后傳輸?shù)剿龇e分器進(jìn)行累加，得到積分相位信號q(t)后輸出到第二乘法器，在第二乘法器進(jìn)行載波信號相位調(diào)節(jié)，得到基帶相位信號S_I(t)和S_Q(t)，S_I(t)和S_Q(t)信號進(jìn)入DUC模塊，DUC模塊與振蕩器的頻率震蕩信號f_c輸出端連接，DUC模塊利用頻率震蕩信號f_c調(diào)節(jié)S_I(t)和S_Q(t)信號后生成AIS體制調(diào)制信號輸出。

如圖3所示，所述的AIS體制解調(diào)器包括數(shù)字下變頻DDC、數(shù)字鑒頻器、低通濾波器、FFT模塊、載波頻偏校正模塊、定時重采樣模塊、第一匹配濾波器、第二匹配濾波器、維特比算法解碼器、NRZI編碼器和基帶幀成幀模塊；數(shù)字下變頻DDC接收調(diào)制信號r(t)后傳輸?shù)綌?shù)字鑒頻器進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)后的信號通過FFT模塊提取頻域特征，并且進(jìn)行載波頻偏校正和定時重采樣后的數(shù)據(jù)分為兩路分別傳輸?shù)降谝黄ヅ錇V波器和第二匹配濾波器，通過第一匹配濾波器和第二匹配濾波器處理后的信號數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄S特比算法解碼器進(jìn)行解碼，解碼以后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絅RZI編碼器，NRZI編碼器將NRZI轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出到基帶幀成幀模塊。

如圖4所示，所述的ASM體制調(diào)制器包括基帶幀組幀模塊、Turbo FEC編碼模塊、物理幀成幀模塊、NRZI編碼器、相位調(diào)制模塊、第一成形濾波器、第二成形濾波器、DUC模塊和振蕩器；基帶信號進(jìn)入基帶幀組幀模塊進(jìn)行打包分發(fā)后傳輸?shù)絋urbo FEC編碼模塊，通過物理幀成幀模塊進(jìn)行檢錯、糾錯后的基帶信號數(shù)據(jù)進(jìn)入NRZI編碼器，NRZI編碼器將二級制編碼的基帶信號轉(zhuǎn)換為NRZI碼，NRZI碼傳輸?shù)较辔徽{(diào)制器進(jìn)行相位調(diào)制，相位調(diào)制器調(diào)制以后的信號分為兩路分別進(jìn)入第一成形濾波器、第二成形濾波器，通過第一成形濾波器濾波以后得到的信號S_I(t)和通過第二成形濾波器濾波以后得到的信號S_Q(t)進(jìn)入DUC模塊進(jìn)行合路處理，所述的DUC模塊的頻率震蕩信號輸入端與振蕩器的頻率震蕩信號輸出端連接，振蕩器輸出頻率震蕩信號調(diào)節(jié)DUC模塊合成ASM體制信號S_ASM(t)后輸出。

如圖5所示，所述的ASM體制解調(diào)器包括數(shù)字下變頻DDC、第一平方根升余弦匹配濾波器、前導(dǎo)碼檢測模塊、定時相位估計模塊、定時重采樣模塊、第二平方根升余弦匹配濾波器、載波頻偏模塊、載波相位同步模塊、解調(diào)映射模塊、Turbo FEC解碼模塊、基帶幀恢復(fù)與校驗?zāi)K和振蕩器；所述振蕩器的頻率震蕩信號輸出端與數(shù)字下變頻DDC的數(shù)字輸入端連接，所述數(shù)字下變頻DDC接收調(diào)制信號后在頻率震蕩信號的調(diào)節(jié)下輸出到第一平方根升余弦匹配濾波器進(jìn)行濾波，通過前導(dǎo)碼檢測模塊進(jìn)行傳輸碼元檢測，通過定時相位估計模塊進(jìn)行調(diào)制信號的相位估計，通過定時重采樣模塊對數(shù)字下變頻DDC輸出信號、定時相位估計模塊的定時估計進(jìn)行定時采樣以后傳輸?shù)降诙椒礁嘞移ヅ錇V波器進(jìn)行濾波，濾波以后的信號通過載波頻偏模塊進(jìn)行頻率偏移校正，進(jìn)行頻率偏移校正以后的信號通過載波相位同步模塊進(jìn)行相位調(diào)節(jié)，相位調(diào)節(jié)以后的信號通過解調(diào)映射模塊進(jìn)行解調(diào)后傳輸?shù)絋urbo FEC解碼模塊解碼，解碼以后的信號通過基帶幀恢復(fù)與校驗?zāi)K處理后輸出解調(diào)信號。

如圖6所示，所述的VDE調(diào)制器包括基帶幀組幀模塊、Turbo FEC編碼模塊、映射模塊、物理幀成幀模塊、符號串并轉(zhuǎn)換模塊、32點(diǎn)FFT模塊、多相濾波器、調(diào)節(jié)開關(guān)、DUC模塊和振蕩器；基帶幀組幀模塊接收基帶信號并進(jìn)行打包分發(fā)處理后傳輸?shù)絋urbo FEC編碼模塊進(jìn)行編碼，編碼以后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接成淠K進(jìn)行多種載波調(diào)制方式調(diào)制后傳輸?shù)轿锢韼蓭K處理后進(jìn)入符號串并轉(zhuǎn)換模塊，符號串并轉(zhuǎn)換模塊按照載波數(shù)量比例處理后傳輸?shù)?2點(diǎn)IFFT模塊進(jìn)行快速傅里葉變換，所述32點(diǎn)IFFT模塊處理后的信號分別傳輸?shù)蕉嘟M多相濾波器進(jìn)行濾波，濾波以后的信號通過調(diào)節(jié)開關(guān)與DUC模塊連接，DUC模塊的數(shù)字輸入端與振蕩器的頻率振蕩信號輸出端連接，DUC模塊在頻率振蕩信號的調(diào)節(jié)下輸出VDE體制的調(diào)制信號S_VDE(t)。

如圖7所示，所述的VDE體制解調(diào)器包括數(shù)字下變頻DDC、振蕩器、調(diào)節(jié)開關(guān)、多相濾波器、32點(diǎn)DFT模塊、均衡器、映射模塊、32路并串轉(zhuǎn)換器、Turbo 解碼模塊、基帶幀恢復(fù)與校驗?zāi)K；數(shù)字下變頻DDC的數(shù)字輸入端與振蕩器的頻率振蕩信號輸出端連接，所述數(shù)字下變頻DDC接收調(diào)制信號以后在頻率振蕩信號調(diào)節(jié)下對調(diào)制信號數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理后的信號數(shù)據(jù)通過調(diào)節(jié)開關(guān)與多路多相濾波器連接，通過所述的調(diào)節(jié)開關(guān)選擇數(shù)字下變頻DDC信號輸出端與對應(yīng)的一路多相濾波器連接，多相濾波器對信號數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理后傳輸?shù)?2點(diǎn)DFT模塊進(jìn)行快速傅里葉變換后輸出到多路均衡器進(jìn)行均衡處理，所述的多路均衡器分別輸出均衡以后的數(shù)據(jù)到對應(yīng)的映射模塊，映射模塊進(jìn)行映射關(guān)系對應(yīng)以后輸出到32路并串轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過并串轉(zhuǎn)換以后的信號數(shù)據(jù)輸出到Turbo解碼模塊解碼，解碼后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)交鶐謴?fù)與校驗?zāi)K處理后輸出解調(diào)信號。

它還包括PPS協(xié)議解析模塊，通過PPS協(xié)議解析模塊能夠外接GNSS、GPS設(shè)備，用于向發(fā)送定時控制與通道選擇模塊輸入位置信號數(shù)據(jù)。

它還包括監(jiān)控寄存器，通過SPI接口連接監(jiān)控寄存器與外設(shè)ARM處理器，用于擴(kuò)展監(jiān)控能力。

它還包括調(diào)試功能接口，通過所述的調(diào)試功能接口外接上位機(jī)，用于各項性能參數(shù)的調(diào)制測驗，通過設(shè)置LED指示燈提示用戶設(shè)備工作狀態(tài)。

以上內(nèi)容僅描述了本發(fā)明的基本原理和主要特點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解到，在不脫離本發(fā)明所附權(quán)利要求書所限定的精神和范圍內(nèi)，從形式上和細(xì)節(jié)上對本發(fā)明所做出的變化，均在本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。