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现代数字通信技术为采用更先进有效的通信方式去实现科学的交通管理提供了有利的技术条件。作为当今通信技术和计算机技术发展的产物,船舶自动识别系统(AIS)是一种适用于水上船舶信息交换的新型助航系统,可用于海上船只与船只之间、船只与海上交通管理中心之间的相互识别。
AIS设备可以向装有AIS的岸站、其他船舶和航行器自动提供本船的信息,诸如船舶识别码、船舶类型、位置、航向、速度、航行状态和相关的安全信息;并且可以接收到其它装有此设备发出的信息。从使用功能上来说,它可以自动地监视和跟踪周围的船只,有利于海岸和港湾的船舶管理及海上船舶的安全航行。船载AIS使用VHF波段,工作在161.975MHz和162.025MHz,带宽为25KHz。它采用GMSK调制模式,数据编码方式为NRZI码,传输速率为9600bps,通信规程则是HDLC通信链路控制规程。
本论文分为五个部分:
首先介绍了AIS的产生背景和原因、发展现状、主要功能以及系统框图等。
接着,从原理上对AIS系统中涉及到的关键技术做了较为详细的论述:说明了SOTDMA的通信原理、SOTDMA的时隙预约算法和相关接入技术;阐述了GMSK数字调制方式的基本原理和实现方法;分析了HDLC通信链路控制技术,并介绍了NRZI的编码原理及优点。
然后提出了一种船载AIS系统的具体设计方案。在硬件上,给出了硬件实现框图和电路原理图,介绍了各个组成部分的功能和接口。
在软件上,系统分为两层结构(底层软件和应用软件),采用了UC/OS-Ⅱ操作系统。本文还给出了部分应用的示例代码。
最后,本文对所提出的实现方案进行了部分实验论证,结果满足预期要求。