海上安全信息自动接收系统

论文摘要

奈伏泰斯(NAVTEX)系统是以窄带直接印字电报方式发送和自动接收海上安全信息的系统,为保证船舶航行安全发挥着极其重要的作用,也是全球海上遇险与安全系统(GMDSS)中重要的组成部分。 软件无线电是最近几年在无线领域提出的一种新的通信系统结构,它突破了传统的无线电台以功能单一、可扩展性差的硬件为核心的设计局限性,强调以开放性的最简单硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重新配置的应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。 本论文研究的内容是基于软件无线电技术的汉字奈伏泰斯接收机的实现。根据系统设计的性能要求,依据带通采样定理,本设计采用模数转换电路对奈伏泰斯射频信号直接采样,采样值送DSP处理,通过数字带通滤波器获得低频端信号,再对该低频信号的采样值进行抽取、定时检测,从而完成对奈伏泰斯射频信号的解调译码过程。本设计采用了一种较新颖的译码方法,即基于快速傅立叶变换(FFT)算法检测2FSK信号的方法,简化了信息接收的过程。 本文所研究的内容适应当前海上移动通信技术的发展与更新,采用软件无线电技术,为汉字奈伏泰斯接收机的进一步研制提供了一定的理论依据,具有一定的实用价值。本设计的意义在于采用DSP技术和数字化电路设计,满足对接收机高集成度和性能稳定的要求,以尽量简单的硬件平台完成系统的性能。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 国内外目前的研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 海上无线电波传播特性和噪声干扰特性
• 2.1 信道与噪声
• 2.2 噪声的干扰特性
• 2.3 海上无线电波的传输特性
• 2.3.1 地波电场强度计算
• 2.3.2 本章小结
• 第3章 接收机的结构及信号的检测
• 3.1 汉字NAVTEX接收机的结构及射频接收前端
• 3.1.1 接收天线
• 3.1.2 天线放大器
• 3.2 奈伏泰斯系统中的2FSK信号
• 3.3 模拟信号的数字化
• 3.4 FSK信号的检测
• 3.4.1 利用谱估计检测 FSK信号的理论
• 3.4.2 FSK信号解调的传统方法
• 3.4.3 一种具有良好抗噪声性能的2FSK信号的解调方法
• 3.5 本章小结
• 第4章 软件无线电在奈伏泰斯接收机中的应用
• 4.1 DSP技术的介绍
• 4.1.1 TMS320C54x数字信号处理器
• 4.1.2 TMS320C54x数字信号处理器的主要构成
• 4.1.3 TMS320VC5410的片内存储器
• 4.1.4 TMS320VC5410的时钟
• 4.2 系统的实现方案
• 4.3 系统实现的关键技术
• 4.3.1 信号的接收
• 4.3.2 信号的抽取与滤波
• 4.3.3 2FSK信号的译码
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢