本實(shí)用新型涉及船舶通信領(lǐng)域，具體是一種用于ASM體制的解調(diào)器。

背景技術(shù)：

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)到了對頻段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(shí)，將會導(dǎo)致信息阻塞等嚴(yán)重問題的發(fā)生，影響航行安全?，F(xiàn)有AIS系統(tǒng)的用戶數(shù)量在不斷增加，船與船之間、船與岸之間的數(shù)據(jù)交換越來越復(fù)雜，包括船舶航行信息、海上氣象信息、導(dǎo)航信息、管理和預(yù)警信息等使AIS頻道的負(fù)荷能力不斷加大，面對越來越龐大的海上數(shù)據(jù)交換需求，增加無線電頻道利用效率十分迫切和重要。

AIS系統(tǒng)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(bào)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(shí)、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(shí)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)。

公開號為CN 103281099B的中國專利公開了一種基于專用通道的AIS航標(biāo)，包括主控模塊和AIS無線收發(fā)模塊，用于AIS報(bào)文收發(fā)的AIS無線收發(fā)模塊與主控模塊連接，AIS無線收發(fā)模塊包括用于收發(fā)助航信息的第一接收通道、用于收發(fā)助航信息的第二接收通道、用于接收AIS航標(biāo)遙測遙控命令報(bào)文的第三接收通道和用于發(fā)射AIS報(bào)文的發(fā)射通道，發(fā)射通道由主控模塊控制以切換的方式發(fā)送第一接收通道、第二接收通道和第三接收通道接收到的信息，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；實(shí)現(xiàn)了AIS航標(biāo)的遙測遙控功能；避免了遙控遙測報(bào)文與船舶AIS報(bào)文的相互干擾；提高了AIS通信信道的利用率。該專利所述的基于專用通道的AIS航標(biāo)與本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案不同。

公開號為CN103117965B的中國專利公開了一種星載AIS信號定時(shí)頻偏聯(lián)合估計(jì)方法：由天線接收地面船舶AIS系統(tǒng)發(fā)射的射頻信號并輸入給接收機(jī)；接收機(jī)將接收到的射頻信號解調(diào)成基帶信號輸入FPGA數(shù)據(jù)采集模塊；FPGA數(shù)據(jù)采集模塊將接收到的基帶信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字基帶信號并傳給信號處理模塊；信號處理模塊對接收到的數(shù)字基帶信號進(jìn)行處理得到正確的AIS船舶信息并傳遞給數(shù)據(jù)存儲模塊；由數(shù)據(jù)存儲模塊存儲接收到的AIS船舶信息。優(yōu)越性：通過引入自相關(guān)運(yùn)算和加權(quán)相乘運(yùn)算，消除了簡單定時(shí)估計(jì)工作方式中估計(jì)精度較差的問題；通過利用定時(shí)估計(jì)值確定采樣點(diǎn)并用自相關(guān)運(yùn)算，最大似然運(yùn)算，信號降采樣，實(shí)現(xiàn)了對星載AIS信號的估計(jì)范圍最大，估計(jì)方差最小的頻偏估計(jì)。該專利與本實(shí)用新型的技術(shù)方案不同，不能達(dá)到本實(shí)用新型降低無線信道通信負(fù)荷壓力的效果。

為了緩解AIS系統(tǒng)現(xiàn)有頻段內(nèi)的壓力以及保證正常功能的實(shí)現(xiàn)，國際航標(biāo)組織（IALA）和國際海事組織（IMO）在2012年建議將原本交換數(shù)據(jù)中的應(yīng)用信息（Application Specific Messages，ASM）移入其他新的頻段以緩解原有AIS頻段的壓力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于ASM體制的解調(diào)器，以至少達(dá)到降低現(xiàn)有AIS系統(tǒng)無線信道通信負(fù)荷壓力，提高通信質(zhì)量的效果。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種用于ASM體制的解調(diào)器，它包括DDC數(shù)字下變頻、第一平方根升余弦匹配濾波器、前導(dǎo)碼檢測模塊、定時(shí)相位估計(jì)模塊、定時(shí)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(yàn)?zāi)K和振蕩器；振蕩器的頻率震蕩信號輸出端與DDC數(shù)字下變頻的數(shù)字輸入端連接，DDC數(shù)字下變頻第一輸出端與第一平方根升余弦匹配濾波器的輸入端連接，DDC數(shù)字下變頻第二輸出端與定時(shí)重采樣模塊的第一輸入端連接，第一平方根升余弦匹配濾波器的輸出端與前導(dǎo)碼檢測模塊的輸入端連接，前導(dǎo)碼檢測模塊的輸出端與定時(shí)相位估計(jì)模塊的輸入端連接，定時(shí)相位估計(jì)模塊的輸出端與定時(shí)重采樣模塊的第二輸入端連接，定時(shí)重采樣模塊的輸出端與第二平方根升余弦匹配濾波器的輸入端連接，第二平方根升余弦匹配濾波器的輸出端與載波頻偏模塊的輸入端連接，載波頻偏模塊的輸出端與載波相位同步模塊的輸入端連接，載波相位同步模塊的輸出端與解調(diào)映射模塊的輸入端連接，解調(diào)映射模塊的輸出端與Turbo FEC解碼模塊的輸入端連接，Turbo FEC解碼模塊的輸出端與基帶幀恢復(fù)與校驗(yàn)?zāi)K的輸入端連接；

所述DDC數(shù)字下變頻接收調(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(shí)相位估計(jì)模塊進(jìn)行調(diào)制信號的相位估計(jì)，通過定時(shí)重采樣模塊對DDC數(shù)字下變頻輸出信號、定時(shí)相位估計(jì)進(jìn)行定時(shí)采樣，然后傳輸?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(yàn)?zāi)K處理后輸出解調(diào)信號。

所述的Turbo FEC編碼模塊為帶外Turbo FEC編碼模塊。

所述的解調(diào)映射模塊為π/4-QPSK軟解映射模塊。

所述的振蕩器為壓控振蕩器。

所述的第一平方根升余弦匹配濾波器、第二平方根升余弦匹配濾波器用于消除碼間串?dāng)_，匹配濾波，實(shí)現(xiàn)最佳接收。

所述的DDC數(shù)字下變頻由數(shù)字信號驅(qū)動的直接控制型數(shù)字下變頻。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型采用平方根升余弦匹配濾波器進(jìn)行匹配濾波消除碼間干擾，降低了濾波器實(shí)現(xiàn)難度，提高了信噪比；通過載波頻偏模塊進(jìn)行頻率偏移校正，、通過載波相位同步模塊進(jìn)行相位調(diào)節(jié)，降低了信號傳輸過程的失真度；本實(shí)用新型在現(xiàn)有AIS系統(tǒng)上開辟ASM體制信號傳輸，應(yīng)用到ASM體制調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)中可以緩解AIS系統(tǒng)無線信道通信負(fù)荷壓力、提高通信質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的解調(diào)原理圖；

圖2為本實(shí)用新型的結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

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

如圖1，2所示，一種用于ASM體制的解調(diào)器，它包括DDC數(shù)字下變頻、第一平方根升余弦匹配濾波器、前導(dǎo)碼檢測模塊、定時(shí)相位估計(jì)模塊、定時(shí)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(yàn)?zāi)K和振蕩器；振蕩器的頻率震蕩信號輸出端與DDC數(shù)字下變頻的數(shù)字輸入端連接，DDC數(shù)字下變頻第一輸出端與第一平方根升余弦匹配濾波器的輸入端連接，DDC數(shù)字下變頻第二輸出端與定時(shí)重采樣模塊的第一輸入端連接，第一平方根升余弦匹配濾波器的輸出端與前導(dǎo)碼檢測模塊的輸入端連接，前導(dǎo)碼檢測模塊的輸出端與定時(shí)相位估計(jì)模塊的輸入端連接，定時(shí)相位估計(jì)模塊的輸出端與定時(shí)重采樣模塊的第二輸入端連接，定時(shí)重采樣模塊的輸出端與第二平方根升余弦匹配濾波器的輸入端連接，第二平方根升余弦匹配濾波器的輸出端與載波頻偏模塊的輸入端連接，載波頻偏模塊的輸出端與載波相位同步模塊的輸入端連接，載波相位同步模塊的輸出端與解調(diào)映射模塊的輸入端連接，解調(diào)映射模塊的輸出端與Turbo FEC解碼模塊的輸入端連接，Turbo FEC解碼模塊的輸出端與基帶幀恢復(fù)與校驗(yàn)?zāi)K的輸入端連接；

所述DDC數(shù)字下變頻接收調(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(shí)相位估計(jì)模塊進(jìn)行調(diào)制信號的相位估計(jì)，通過定時(shí)重采樣模塊對DDC數(shù)字下變頻輸出信號、定時(shí)相位估計(jì)進(jìn)行定時(shí)采樣，然后傳輸?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(yàn)?zāi)K處理后輸出解調(diào)信號。

所述的Turbo FEC編碼模塊為帶外Turbo FEC編碼模塊。

所述的解調(diào)映射模塊為π/4-QPSK軟解映射模塊。

所述的振蕩器為壓控振蕩器。

所述的第一平方根升余弦匹配濾波器、第二平方根升余弦匹配濾波器用于消除碼間串?dāng)_，匹配濾波，實(shí)現(xiàn)最佳接收。

所述的DDC數(shù)字下變頻由數(shù)字信號驅(qū)動的直接控制型數(shù)字下變頻。

以上內(nèi)容僅描述了本實(shí)用新型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，在不脫離本實(shí)用新型所附權(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)上對本實(shí)用新型所做出的變化，均在本實(shí)用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。