基于FPGA的AIS基带数据处理芯片设计

摘要

当今,航运事业蓬勃发展,海上船舶的航行安全越来越重要,这需要可靠性和稳定性更高的通信设备。船舶自动识别系统(简称AIS)能在VHF无线电工作范围内发送静态、动态以及航行信息,确保船舶之间互相跟踪监视,提高了船舶的海上航行安全。
　　 AIS系统主要包括岸台基站和船站,本课题的研究对象是船站系统。船站系统中主要由天线、射频模拟部分以及AIS数字基带信号核心处理芯片等组成。AIS数字基带信号处理芯片主要实现发送数据的HDLC协议编解码,物理通信链路中信息的GMSK调制解调等功能。本研究设计在ISE12.3开发平台上采用Verilog语言进行研究设计和实现。
　　 本课题的研究设计主要分为三部分,第一部分是基于HDLC通信协议采用状态机的方式实现AIS数据传输格式的编解码,第二部分根据ITU-RM.1371-4建议书,AIS数据编码使用NRZI波形,在实现HDLC协议之后对数据进行NRZI编码处理。第三部分是GMSK调制解调原理,对VDL中信息传输方式进行实现,在解调过程中采用非相干解调方式。对上述三部分在ISE12.3中进行模块的划分、编程和综合,在Modelsim6.5中功能测试仿真验证。
　　 本设计的研究内容是863子课题“GSOS系统终端设备研究”项目中的关键技术之一,研究成果在该课题中得到了应用。