【硕士论文】AIS系统基带信号的研究与DSP实现.pdf

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1、电子科技大学硕士学位论文AIS系统基带信号的研究与DSP实现姓名：刘毅申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：陈天麒20060101摘要随着现代航运交通运输的发展，一种安装在船舶上的自动应答和识别装置对于航海的安全、海运交通管制以及监视海事环境非常有益。本文着重对自动识别系统(AIS-AutomaticIdentificationSystem)设备的高斯滤波最小频移键控(GMSK-GaussianfilteredMinimunFrequencyShiftKeying)基带调制解调信号进行了仿真研究，并在仿真的基础上，在TI

2、的DSP上实现了基带信号的调制解调，为国内研制AIS系统储备了关键技术。本文重点讨论了GMSK基带信号的形成以及GMSK基带信号的差分解调，系统在SYSTEMVIEW的环境下进行了软件仿真，通过对系统的仿真工作，仔细的研究了GMSK基带信号的高斯预滤波器、相位积分、SIN查表、匹配滤波器、相角计算、位同步、帧同步、输出滤波、A／D和D／A等。在实现上，本系统设计使用软硬件结合的方式使用TI公司的TMS320VC549完成了GMSK基带信号的调制解调，系统结合FPGA，具有结构灵活的特性，通用性较强，适于模块化设计系统易于维护和升级

3、，适合用于实时信号处理。在AIS的众多上层软件协议中，本文主要研究了ITU--1371中的消息1的产生以及其打包、编码等过程。产生的HDLC数据包通过NRZI编码后，再通过DSP进行GMSK基带信号的调制，此消息被SABB接收机正确解析，证明了设备的互连互通。在系统的自举(BOOT)中，本文讨论了一种采用一片FLASH来启动四片DSP的方法。主DSP依照设置的BOOT模式，通过外部总线读入待加载程序，从DSP在主DSP的控制下通过HPI进行程序加载。该方式电路相对简单并且成本降低，但实现复杂。系统完成后，对基带板进行了必要的测试。

4、通过仪器证明了信号质量较好，能够与其它AIS设备互通，达到系统验收标准。关键词：AIS，GMSK，基带调制解调，FPGA，BOOT,DSPABSTRACTBythedevelopmentofmodemshippingtransportation，aequipment，whichcallautoresponseandidentify，isespecialbenefitforoceanshippingsecurity、trafficcontrollingandmaritimeenvironmentsurveilling．Tilisdi

5、ssertation．basingonsimulation，makesadeepresearchonsimulatingsignalofGMSK(GaussianfilteredMiulmunFrequencyShinKeying)basebandmodlllafionanddemodulationinAIs(AutomaticIdentificationSystem)equipment：Thetechnologyrelatedinthefollowingmakesthemodulationanddemodulationofbas

6、ebandsignalintorealizationbvTIDSP．atthesametime，providesakeytechniquetodevelopAISsysteminland．SignalforminganddiffcrentdemodulationofGMSKbasebandsignalaremainlydiscussedinthedissertation．GaussFilter,phaseintegral，SINtable,matchedfilter,calculateangle．bit-syncMoulzatio

7、n、outputfilter、A／D、D／AandeteofGMSKbasebandsignalarecare血llystudiedthroughsoftwareemulationinSYS田巳l讧VⅢWenvironment．ThemodulationanddemodulationofGMSKbasebandsignalarecarriedoutbythewayofusingTMS320VC549ofntointegratesoftwareandhardware．Thes3rstemwhichcombinewithFPGA．ha

8、smanycharactersofflexiblestrucRkre、morevcTsamity、beingliabletomaintainandupgrade．Suchdiathesismadeitsuitableforblockingdesig