本實用新型涉及船舶自動識別系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是一種用于AIS體制的解調(diào)器。
背景技術(shù)：
在20世紀(jì)初，船舶通信主要依靠雷達(dá)掃描技術(shù)來進(jìn)行船只定位和航向確認(rèn)，但是雷達(dá)掃描存在以下缺點：
（1）采集船位和航向數(shù)據(jù)時間延遲大、雷達(dá)信號易受遮擋物影響，信號容易失真；
（2）采集信號數(shù)據(jù)種類少，不能滿足船舶之間日益豐富的信息交流需求；
（3）雷達(dá)信號的發(fā)射和接收容易受到周圍船舶的干擾。
隨著海上運輸行業(yè)不斷發(fā)展，為了避免在船舶與船舶之間、船舶與岸基之間發(fā)生碰撞事故，出現(xiàn)了船舶自動識別系統(tǒng)（Automatic Identification System）。AIS系統(tǒng)能夠識別船只和協(xié)助追蹤目標(biāo)，可以在電子海圖上可視化顯示船舶的航向、航線等信息，提高了航行的安全性、海上通信數(shù)據(jù)的交換能力和航行效率，顯著降低了人工交流成本。
公開號為CN202617107U的中國專利公開了一種AIS船用避碰的儀器，所述儀器包括低通濾波模組、收發(fā)開關(guān)、射頻低噪放模組、頻帶濾波器、變頻模組、第一中放模組、窄帶濾波器、第二中放模組、變頻解調(diào)模組、數(shù)據(jù)解調(diào)模組、CPU與輸出接口，低通濾波模組、收發(fā)開關(guān)、射頻低噪放模組、頻帶濾波器、變頻模組、第一中放模組、窄帶濾波器、第二中放模組、變頻解調(diào)模組、數(shù)據(jù)解調(diào)模組、CPU與輸出接口依次電連接。本實用新型具有可以拓寬接收本振頻率、接收范圍增大、實現(xiàn)指令跳頻模式的優(yōu)點。
該專利并未公開其所述的變頻解調(diào)模組、數(shù)據(jù)解調(diào)模組，且其所述在AIS系統(tǒng)中實現(xiàn)指令跳頻模式與本實用新型解決提高頻率利用率和通信質(zhì)量屬于不同的問題。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，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。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實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AIS體制的解調(diào)器，以至少達(dá)到提高頻譜利用率和通信質(zhì)量的效果。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種用于AIS體制的解調(diào)器，它包括數(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的第一輸出端與數(shù)字鑒頻器的輸入端連接，數(shù)字下變頻DDC的第二輸出端與載波頻偏校正模塊的第一輸入端連接，數(shù)字鑒頻器的輸出端與低通濾波器的輸入端連接，低通濾波器的輸出端與FFT模塊的輸入端連接，F(xiàn)FT模塊的頻率信號輸出端與載波頻偏校正模塊的第二輸入端連接，F(xiàn)FT模塊的定時信號輸出端與定時重采樣模塊的第二輸入端連接，載波頻偏校正模塊的輸出端與定時重采樣模塊的第一輸入端連接，定時重采樣模塊的第一輸出端與第一匹配濾波器的輸入端連接，定時重采樣模塊的第二輸出端與第二匹配濾波器的輸入端連接，第一匹配濾波器的輸出端與維特比算法解碼器的第一輸入端連接，第二匹配濾波器的輸出端與維特比算法解碼器的第二輸入端連接，維特比算法解碼器的輸出端與NRZI編碼器的輸入端連接，NRZI編碼器的輸出端與基帶幀成幀模塊的輸入端連接；
數(shù)字下變頻DDC接收調(diào)制信號r(t)進(jìn)行下變頻處理后傳輸?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，通過載波頻偏校正模塊、定時重采樣模塊進(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，所述的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，基帶幀成幀模塊輸出解調(diào)信號。
所述的數(shù)字下變頻DDC由數(shù)字信號驅(qū)動的直接控制型數(shù)字下變頻。
所述的定時重采樣模塊每隔一定時間對FFT模塊提取信號的過程進(jìn)行定時和設(shè)定采樣點。
所述的第一匹配濾波器和第二匹配濾波器用于提高信噪比。
所述的維特比解碼器用于選擇碼距最小的序列。
本實用新型的有益效果是：本實用新型基于數(shù)字下變頻DDC，將高速率的中頻信號轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低速率的基帶信號，采用低通濾波器進(jìn)行濾波，由FFT模塊進(jìn)行快速傅里葉變換提取頻域特征并在頻域特征提取過程中進(jìn)行載波頻移校正和定時重采樣，提高了接收信號數(shù)據(jù)處理的效率；采用兩路匹配濾波器進(jìn)行匹配濾波，提高了信噪比；利用維特比算法解碼器進(jìn)行信號碼元最短間距序列的選擇，提高了數(shù)據(jù)解調(diào)效率和頻譜利用率，進(jìn)而提高了通信質(zhì)量。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實用新型的技術(shù)方案，但本實用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
如圖1所示，一種用于AIS體制的解調(diào)器，它包括數(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的第一輸出端與數(shù)字鑒頻器的輸入端連接，數(shù)字下變頻DDC的第二輸出端與載波頻偏校正模塊的第一輸入端連接，數(shù)字鑒頻器的輸出端與低通濾波器的輸入端連接，低通濾波器的輸出端與FFT模塊的輸入端連接，F(xiàn)FT模塊的頻率信號輸出端與載波頻偏校正模塊的第二輸入端連接，F(xiàn)FT模塊的定時信號輸出端與定時重采樣模塊的第二輸入端連接，載波頻偏校正模塊的輸出端與定時重采樣模塊的第一輸入端連接，定時重采樣模塊的第一輸出端與第一匹配濾波器的輸入端連接，定時重采樣模塊的第二輸出端與第二匹配濾波器的輸入端連接，第一匹配濾波器的輸出端與維特比算法解碼器的第一輸入端連接，第二匹配濾波器的輸出端與維特比算法解碼器的第二輸入端連接，維特比算法解碼器的輸出端與NRZI編碼器的輸入端連接，NRZI編碼器的輸出端與基帶幀成幀模塊的輸入端連接；
數(shù)字下變頻DDC接收調(diào)制信號r(t)進(jìn)行下變頻處理后傳輸?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，通過載波頻偏校正模塊、定時重采樣模塊進(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，所述的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，基帶幀成幀模塊輸出解調(diào)信號。
所述的數(shù)字下變頻DDC由數(shù)字信號驅(qū)動的直接控制型數(shù)字下變頻。
所述的定時重采樣模塊每隔一定時間對FFT模塊提取信號的過程進(jìn)行定時和設(shè)定采樣點。
所述的第一匹配濾波器和第二匹配濾波器用于提高信噪比。
所述的維特比解碼器用于選擇碼距最小的序列。
以上內(nèi)容僅描述了本實用新型的基本原理和主要特點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解到，在不脫離本實用新型所附權(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)上對本實用新型所做出的變化，均在本實用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。