基于ARM的B類(lèi)AIS基帶信號(hào)處理

馬龍俊, 張小龍， 林長(zhǎng)川

(集美大學(xué) 航海學(xué)院， 福建 廈門(mén) 361021)

基于ARM的B類(lèi)AIS基帶信號(hào)處理

馬龍俊, 張小龍， 林長(zhǎng)川

(集美大學(xué) 航海學(xué)院， 福建 廈門(mén) 361021)

采用CMX7042調(diào)制解調(diào)芯片，結(jié)合嵌入式微處理器(Advanced RISC Machines,ARM)技術(shù)，對(duì)B類(lèi)船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Identification System,AIS)載波偵測(cè)時(shí)分多址(Carrier-Sense Time Division Multiple Access,CSTDMA)通信方式的基帶信號(hào)接收和打包及數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)。實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明:所設(shè)計(jì)的軟硬件的數(shù)據(jù)接收和傳輸符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)B類(lèi)AIS進(jìn)行的開(kāi)發(fā)和研究具有實(shí)際參考價(jià)值。

船舶工程;船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)；基帶信號(hào)；嵌入式；CMX7042芯片

Abstract: An embedded class B Automatic Identification System(AIS) baseband signal processor with Carrier-Sense Time Division Multiple Access(CSTDMA) based on CMX7042 modem chip and Advanced RISC Machines(ARM) is designed for receiving/transmitting the message and packaging/unpacking the data. The hardware and software design and their implementation are described. The test results are presented, which proves that the design is good for its purpose.

Keywords: ship engineering; AIS; baseband signal; embedded; CMX7042 chip

為增強(qiáng)對(duì)目標(biāo)船舶的識(shí)別能力、防止與他船發(fā)生碰撞，越來(lái)越多的船舶開(kāi)始配備船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Identification System，AIS)。此外，海事管理部門(mén)通過(guò)船舶與岸臺(tái)間AIS信息的交換，不僅能完成對(duì)所管轄水域內(nèi)所有安裝AIS船舶的監(jiān)管，還能更好地提高其海上搜救能力。

內(nèi)河航行的中小型船舶主要選用B類(lèi)AIS設(shè)備，其有自組織時(shí)分多址(Self-Organizing Time Division Multiple Access，SOTDMA)和載波偵測(cè)時(shí)分多址(Carrier-Sense Time Division Multiple Access，CSTDMA)兩種通信方式。雖然AIS在我國(guó)已較為普及，但技術(shù)還不成熟、穩(wěn)定性不高,很多產(chǎn)品還是采用國(guó)外的技術(shù)。對(duì)此,開(kāi)展AIS基帶信號(hào)的相關(guān)研究，并針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求對(duì)B類(lèi)AIS的CSTDMA基帶收發(fā)信機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。[1]

目前大多數(shù)AIS都將單片機(jī)作為主控制器，存在處理速度慢、性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。而嵌入式微處理器(Advanced RISC Machines, ARM)具有性能高、成本低和易升級(jí)等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為各類(lèi)通信設(shè)備的主控制器，可為信息數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供更為優(yōu)質(zhì)的硬件條件。[2]因此，對(duì)基于ARM的B類(lèi)AIS基帶信號(hào)處理進(jìn)行研究具有實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。……