基于短波通信的海上通信接口研究

论文摘要

在海上无线电通信中,短波通信发挥着极其重要的作用。海上航行的船舶通过短波电台保持与外界的联系。海事通信卫星的出现和兴起曾使人们对短波通信的存在产生了质疑,但是随着卫星通信局限性的暴露和短波通信的固有特点使人们认识到短波通信存在的必要性。80年代以来,海上短波通信技术也有了很大的发展。随着船舶通信业务和要求的不断提高,海上短波通信逐渐由传统的莫尔斯电报向窄带直接印字电报（NBDP）和高速数据传输发展。自1992年2月1日GMDSS开始进入过渡时期以来,各航运企业陆续配置了窄带直接印字电报设备终端。它是数字通信技术和计算机技术相结合的通信终端设备,与组合电台一起,构成了GMDSS地面通信系统主要终端设备之一。本文首先分析了海上无线电通信的发展现状和主要特点并简要介绍了GMDSS系统和NBDP的概念和主要功能。然后介绍了NBDP的设备组成、编码方式、检纠错技术和工作方式,特别对NBDP的两种工作方式即ARQ方式和FEC方式的工作原理和工作流程进行了详细阐述。该原理是设计软件实现的理论基础。基于ARQ和FEC方式的工作特点和工作流程提出了软件实现的方案,包括以SOCKET网络中的服务器端和客户端模拟信息发送台和信息接收台的终端,利用MFC进行界面和控件设计,以清楚显示通信过程。在原理和设计方案的基础上,完成对ARQ方式和FEC方式编码及解码的软件实现,包括定相过程、相互识别过程、通信过程及通信结束过程。具体在VS2005环境中使用C++语言编程实现并加以仿真。通过在SOCKET网络服务器端和客户端的界面上模拟两种方式的工作流程,最终取得了良好的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 海上无线电通信概述
• 1.2 海上短波通信的发展
• 1.3 GMDSS与NBDP简介
• 1.3.1 GMDSS的基本概念和功能
• 1.3.2 窄带直接印字电报（NBDP）的产生与发展
• 1.4 课题研究的主要内容及研究的意义
• 第2章 窄带直接印字电报的基本原理
• 2.1 NBDP终端设备的组成及主要技术要求
• 2.1.1 NBDP终端设备的基本组成
• 2.1.2 NBDP终端设备的主要技术要求
• 2.2 NBDP通信的信息编码技术
• 2.3 NBDP通信的差错控制技术
• 2.4 NBDP通信中的业务字符
• 2.4.1 业务信息符号与业务字组
• 2.4.2 呼叫识别信号和校验和信号
• 2.5 NBDP通信的ARQ工作方式
• 2.5.1 ARQ方式的基本工作原理
• 2.5.2 ARQ方式的主副台关系及基本定时周期
• 2.5.3 ARQ方式的基本工作流程
• 2.6 NBDP通信的FEC工作方式
• 2.6.1 FEC方式的基本工作原理
• 2.6.2 CFEC方式的基本工作流程
• 2.6.3 SFEC方式的基本工作流程
• 第3章 窄带直接印字电报通信接口实现的设计方案
• 3.1 SOCKET网络通信平台
• 3.1.1 SOCKET网络通信简介
• 3.1.2 SOCKET网络通信机制
• 3.1.3 课题中的SOCKET网络通信平台的搭建
• 3.2 软件仿真的设计方案
• 3.2.1 MFC编程简介
• 3.2.2 界面及控件功能设计
• 第4章 NBDP通信接口的软件实现
• 4.1 ARQ方式通信的软件实现
• 4.1.1 设计方案主流程
• 4.1.2 编码与解码程序的实现
• 4.1.3 选择性呼叫程序的实现
• 4.1.4 相互识别程序的实现
• 4.1.5 报文通信程序的实现
• 4.1.6 重定相与通信结束程序的实现
• 4.2 FEC方式通信的软件实现
• 4.2.1 设计方案主流程
• 4.2.2 发送程序的实现
• 4.2.3 接收程序的实现
• 第5章 仿真环境与仿真结果
• 5.1 Visual Studio简介
• 5.2 仿真结果
• 第6章 结束语
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历