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甚高频数据交换系统VDES (VDES:VHF Data Exchange System)是一种新型的数字通信系统,该系统是在船舶自动识别系统AIS (AIS:Automatic Identification System)上发展起来的新一代海上数字通信系统。VDES作为一种新型数字通信系统,已经引起了各国的重点关注,但该系统目前尚处于前期研究阶段,一些国家正在进行系统的技术试验。本研究跟踪国际海事的前沿技术,主要对AIS使用的GMSK调制解调算法进行研究,在此基础上对VDES拟使用的正交频分复用OFDM (OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制解调技术和正交振幅调制QAM (QAM:Quadrature Amplitude Modulation)调制解调技术分别进行深入研究和性能分析。本文针对QAM调制解调方式的关键技术进行深入的研究,主要包括调制的基带成型滤波器设计与实现、解调的位同步算法研究与实现和载波同步算法的研究与实现。位同步技术研究采用QAM解调位同步的Gardner算法；载波恢复算法主要研究面向判决(DD)算法、减星座(RC)算法和极性判决算法,并选择矩形星座图的减星座(RC)算法进行实现。本研究首先进行功能仿真验证,然后进行现场可编程门阵列FPGA (FPGA: Field-Programmable Gate Array)实现。利用Xilinx公司的ISE环境下使用Verilog HDL语言对QAM调制解调进行实现,并使用Modelsim仿真验证,使用NEXYS4开发板进行系统整体验证。本课题的研究内容是大连海事大学导航研究所的国家支撑计划课题"AIS/GNSS船载导航设备关键技术与系统研制(2012BAH36B02)的部分内容。