專利名稱：Cstdma-sotdma雙制式ais收發(fā)信機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船載自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)領(lǐng)域，尤其涉及一種適合應(yīng)用于小型非 SOLAS公約船只使用的CLASS_B類型的CSTDMA-S0TDMA雙制式AIS收發(fā)信機(jī)。
背景技術(shù)：
在目前海洋船只安全領(lǐng)域，AIS是最為重要的一環(huán)。目前市場(chǎng)的AIS設(shè)備基本上 采用單一接入方式=CSTDMA或者SOTDMA中的一種，兩者在使用中各有特色，SOTDMA在時(shí)隙 接入準(zhǔn)確性和對(duì)AIS應(yīng)用程序的兼容性方面具有較大優(yōu)勢(shì)，而CSTDMA具有極好的信道防護(hù) 特性，其運(yùn)行過(guò)程對(duì)信道中大船的影響最小，在船只擁擠場(chǎng)合安全度高，極其適合國(guó)情。如使AIS設(shè)備能夠兼有CSTDMA接入制式和SOTDMA接入制式的優(yōu)點(diǎn)，在船只擁擠 海域使用CSTDMA接入方式，則可以有效減少對(duì)信道的干擾，不影響大船AIS功能，在老型號(hào) 基站控制海域，通過(guò)指令切換到SOTDMA方式，一個(gè)設(shè)備能夠同時(shí)具有兩種制式的特點(diǎn)，可 以有效解決兼容性問(wèn)題，而目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)此類設(shè)備應(yīng)用于該技術(shù)領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問(wèn)題，本發(fā)明的目的就是提供一種設(shè)計(jì)方案，將CSTDMA接入制式和 SOTDMA接入制式運(yùn)用于同一 AIS設(shè)備中，可以根據(jù)需要使同一 AIS設(shè)備工作于SOTDMA狀態(tài) 或者CSTDMA狀態(tài)，通過(guò)內(nèi)部?jī)?nèi)置的運(yùn)行環(huán)境判決或者根據(jù)外部指令，自動(dòng)切換設(shè)備使用制式。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是CSTDMA-S0TDMA雙制式AIS收發(fā)信 機(jī)由基帶控制模塊、對(duì)外接口模塊、GPS模塊、AIS射頻傳輸模塊和電源模塊構(gòu)成，其特征在 于，CSTDMA-S0TDMA雙制式功能的實(shí)現(xiàn)依賴于硬件和基帶控制模塊軟件的結(jié)合；所述基帶控制模塊主要由主控芯片TMS320VC5502、相關(guān)外圍電路的RAM和flash 構(gòu)成；基帶控制模塊對(duì)外接口包含至少一個(gè)RS232接口和一個(gè)RS485接口 ；基帶控制模塊 連接對(duì)外接口模塊并通過(guò)對(duì)外接口模塊包含的上位計(jì)算機(jī)通信接口、AIS圖形顯示終端接 口與上位計(jì)算機(jī)通信；GPS模塊采用集成模塊，與基帶控制模塊之間通過(guò)串口相連；AIS射 頻傳輸模塊包括2路TDMA接收機(jī)和1路TDMA發(fā)射機(jī)；由GPS模塊獲取的船只當(dāng)前位置信 息信號(hào)，并將信號(hào)傳輸給基帶控制模塊；CSTDMA-S0TDMA雙制式AIS收發(fā)信機(jī)接收無(wú)線AIS信號(hào)時(shí)由AIS射頻傳輸模塊 接收空中的無(wú)線AIS信號(hào)，TDMA接收機(jī)從RF天線接收無(wú)線AIS信號(hào)，經(jīng)TDMA解碼電路處 理，轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶐盘?hào)，通過(guò)基帶控制模塊輸入端口傳遞給基帶控制模塊，再由基帶控制模塊 進(jìn)行處理和控制；CSTDMA-S0TDMA雙制式AIS收發(fā)信機(jī)發(fā)送無(wú)線AIS信號(hào)時(shí)基帶控制模塊接到上 位機(jī)的指令控制，基帶控制模塊內(nèi)部軟件運(yùn)行AIS協(xié)議棧，通過(guò)輸出端口發(fā)出傳送本機(jī)的 AIS信號(hào)，經(jīng)TDMA編碼電路處理后，由AIS射頻模塊通過(guò)RF天線向外發(fā)送AIS信號(hào)；所述基帶控制模塊軟件部分的構(gòu)成包括協(xié)議棧制式控制、SOTDMA接入制式協(xié)議棧和CSTDMA接入制式協(xié)議棧；軟件運(yùn)行AIS協(xié)議棧，直接支持CSTDMA和SOTDMA兩種接入 制式； 設(shè)備開機(jī)后，根據(jù)設(shè)備預(yù)設(shè)，選擇某一種制式運(yùn)行，當(dāng)接收到基站指令或者符合特
定跳轉(zhuǎn)條件的時(shí)候，切換到另一種制式； 基帶控制模塊軟件流程包括如下步驟設(shè)備在啟動(dòng)后進(jìn)行初始化，按照設(shè)備內(nèi)部存儲(chǔ)的設(shè)定運(yùn)行于SOTDMA制式或者CSTDMA制式，運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)接收到報(bào)文時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)判決，符合跳轉(zhuǎn)條件則切換；系統(tǒng)判決跳轉(zhuǎn)條件為一分鐘內(nèi)當(dāng)前信道被占用率超過(guò)60%則切換至CSTDMA制 式，如果空中信道率占用低于50%且超過(guò)3分鐘，則恢復(fù)原來(lái)預(yù)設(shè)的制式。本發(fā)明的有益效果是，同一 AIS設(shè)備可以工作于SOTDMA制式狀態(tài)或者CSTDMA制 式狀態(tài)，通過(guò)內(nèi)部?jī)?nèi)置的運(yùn)行環(huán)境判決或者根據(jù)外部指令，自動(dòng)切換設(shè)備使用制式，使設(shè)備 能夠兼有CSTDMA接入制式和SOTDMA接入制式的優(yōu)點(diǎn)，在船只擁擠海域使用CSTDMA接入方 式，可以有效減少對(duì)信道的干擾，不影響大船AIS功能，在老型號(hào)基站控制海域，通過(guò)指令 切換到SOTDMA方式，一個(gè)設(shè)備能夠同時(shí)具有兩種制式的特點(diǎn)，可以有效解決兼容性問(wèn)題， 讓老基站也可以對(duì)新型號(hào)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控管理，因此，本發(fā)明具有創(chuàng)新性、實(shí)用性和推廣價(jià) 值。


圖1、CSTDMA-S0TDMA雙制式AIS收發(fā)信機(jī)電路結(jié)構(gòu)圖；圖2、基帶控制模塊軟件構(gòu)成示意圖；圖3、基帶控制模塊軟件初始化流程圖；圖4、基帶控制模塊軟件運(yùn)行流程圖。
具體實(shí)施例方式為了更清楚的理解本發(fā)明，結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明如圖1所示，設(shè)備擁有符合IEC-62287的軟硬件構(gòu)成，直接支持CSTDMA和SOTDMA 兩種接入制式，設(shè)備開機(jī)后，根據(jù)設(shè)備預(yù)設(shè)，選擇某一種制式運(yùn)行，當(dāng)接收到基站指令或者 符合特定條件的時(shí)候，切換到另一種制式。CSTDMA-S0TDMA雙制式AIS收發(fā)信機(jī)由基帶控制模塊、對(duì)外接口模塊、GPS模 塊、AIS射頻傳輸模塊和電源模塊構(gòu)成，圖1中GNSS是Global Navigation Satellite System (全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))。設(shè)備由基帶控制模塊、對(duì)外接口模塊、GPS模塊、AIS射頻傳輸模塊和電源模塊構(gòu) 成。GPS模塊負(fù)責(zé)獲取當(dāng)前位置信息，并傳輸給基帶控制模塊。AIS射頻傳輸模塊負(fù)責(zé)將空 中的無(wú)線AIS信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶐盘?hào)，傳遞給基帶控制模塊和接受基帶控制模塊的控制，并 向空中發(fā)送自己的AIS信號(hào)?；鶐Э刂颇K內(nèi)部運(yùn)行AIS協(xié)議棧，負(fù)責(zé)對(duì)收到的AIS進(jìn)行處理，操作對(duì)外接口和 控制AIS射頻模塊向外發(fā)送AIS信號(hào)。
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對(duì)外控制模塊負(fù)責(zé)連接上位機(jī)、AIS圖形顯示終端等的通信接口。GPS模塊采用集成模塊，與基帶控制模塊之間通過(guò)串口相連；對(duì)外接口包含至少 一個(gè)RS232接口和一個(gè)RS485接口?；鶐Э刂颇K軟件部分構(gòu)成如下本軟件與其他設(shè)備不同之處在于，在設(shè)備中實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)接入制式的協(xié)議棧，其他 設(shè)備只實(shí)現(xiàn)其中之一，在初始化過(guò)程和運(yùn)行過(guò)程中對(duì)使用的制式進(jìn)行判決，選擇合適的制 式運(yùn)行相應(yīng)接入方式的協(xié)議棧。具體工作流程設(shè)備在啟動(dòng)后進(jìn)行初始化，按照設(shè)備內(nèi)部存儲(chǔ)的設(shè)定運(yùn)行于 SOTDMA模式或者CSTDMA模式。運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)接收到報(bào)文符合跳轉(zhuǎn)條件(系統(tǒng)判決一分鐘 內(nèi)當(dāng)前信道被占用超過(guò)60% )則切換至CSTDMA模式，如果空中信道占用低于50%且超過(guò) 3分鐘，則恢復(fù)原來(lái)預(yù)設(shè)制式。初始化過(guò)程，設(shè)備首先讀取預(yù)設(shè)制式，然后運(yùn)行相應(yīng)的協(xié)議棧，工作在相應(yīng)制式 下。運(yùn)行過(guò)程系統(tǒng)運(yùn)行相應(yīng)選擇的協(xié)議棧后，從空中信道獲取相應(yīng)的AIS信息和指 令，與制式無(wú)關(guān)內(nèi)容提交給AIS相應(yīng)機(jī)制進(jìn)行處理，如果收到切換制式指令，則調(diào)用切換到 指定制式的函數(shù)，切換AIS接入制式繼續(xù)運(yùn)行。在本發(fā)明的實(shí)際硬件實(shí)現(xiàn)中，基帶控制模塊由主控芯片(TMS320VC5502)及相關(guān) 外圍的RAM和flash等構(gòu)成。根據(jù)上述說(shuō)明，結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方案。
權(quán)利要求
CSTDMA SOTDMA雙制式AIS收發(fā)信機(jī)，由基帶控制模塊、對(duì)外接口模塊、GPS模塊、AIS射頻傳輸模塊和電源模塊構(gòu)成，其特征在于，CSTDMA SOTDMA雙制式功能的實(shí)現(xiàn)依賴于硬件和基帶控制模塊軟件的結(jié)合；所述基帶控制模塊主要由主控芯片TMS320VC5502、相關(guān)外圍電路的RAM和flash構(gòu)成；基帶控制模塊對(duì)外接口包含至少一個(gè)RS232接口和一個(gè)RS485接口；基帶控制模塊連接對(duì)外接口模塊并通過(guò)對(duì)外接口模塊包含的上位計(jì)算機(jī)通信接口、AIS圖形顯示終端接口與上位計(jì)算機(jī)通信；GPS模塊采用集成模塊，與基帶控制模塊之間通過(guò)串口相連；AIS射頻傳輸模塊包括2路TDMA接收機(jī)和1路TDMA發(fā)射機(jī)；由GPS模塊獲取的船只當(dāng)前位置信息信號(hào)，并將信號(hào)傳輸給基帶控制模塊；CSTDMA SOTDMA雙制式AIS收發(fā)信機(jī)接收無(wú)線AIS信號(hào)時(shí)由AIS射頻傳輸模塊接收空中的無(wú)線AIS信號(hào)，TDMA接收機(jī)從RF天線接收無(wú)線AIS信號(hào)，經(jīng)TDMA解碼電路處理，轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶐盘?hào)，通過(guò)基帶控制模塊輸入端口傳遞給基帶控制模塊，再由基帶控制模塊進(jìn)行處理和控制；CSTDMA SOTDMA雙制式AIS收發(fā)信機(jī)發(fā)送無(wú)線AIS信號(hào)時(shí)基帶控制模塊接到上位機(jī)的指令控制，基帶控制模塊內(nèi)部軟件運(yùn)行AIS協(xié)議棧，通過(guò)輸出端口發(fā)出傳送本機(jī)的AIS信號(hào)，經(jīng)TDMA編碼電路處理后，由AIS射頻模塊通過(guò)RF天線向外發(fā)送AIS信號(hào)；所述基帶控制模塊軟件部分的構(gòu)成包括協(xié)議棧制式控制、SOTDMA接入制式協(xié)議棧和CSTDMA接入制式協(xié)議棧；軟件運(yùn)行AIS協(xié)議棧，直接支持CSTDMA和SOTDMA兩種接入制式；設(shè)備開機(jī)后，根據(jù)設(shè)備預(yù)設(shè)，選擇某一種制式運(yùn)行，當(dāng)接收到基站指令或者符合特定跳轉(zhuǎn)條件的時(shí)候，切換到另一種制式；基帶控制模塊軟件流程包括如下步驟設(shè)備在啟動(dòng)后進(jìn)行初始化，按照設(shè)備內(nèi)部存儲(chǔ)的設(shè)定運(yùn)行于SOTDMA制式或者CSTDMA制式，運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)接收到報(bào)文時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)判決，符合跳轉(zhuǎn)條件則切換；系統(tǒng)判決跳轉(zhuǎn)條件為一分鐘內(nèi)當(dāng)前信道被占用率超過(guò)60％則切換至CSTDMA制式，如果空中信道率占用低于50％且超過(guò)3分鐘，則恢復(fù)原來(lái)預(yù)設(shè)的制式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種CSTDMA-SOTDMA雙制式AIS收發(fā)信機(jī)，由基帶控制模塊、對(duì)外接口模塊、GPS模塊、AIS射頻傳輸模塊和電源模塊構(gòu)成，CSTDMA-SOTDMA雙制式功能的實(shí)現(xiàn)依賴于硬件和基帶控制模塊軟件的結(jié)合；根據(jù)設(shè)備預(yù)設(shè)，選擇某一種制式運(yùn)行，當(dāng)接收到基站指令或者符合特定跳轉(zhuǎn)條件的時(shí)候，切換到另一種制式；其有益效果是，通過(guò)內(nèi)部?jī)?nèi)置的運(yùn)行環(huán)境判決或者根據(jù)外部指令，自動(dòng)切換設(shè)備使用制式，使設(shè)備能夠兼有CSTDMA接入制式和SOTDMA接入制式的優(yōu)點(diǎn)，在船只擁擠海域使用CSTDMA接入方式，可以有效減少對(duì)信道的干擾，不影響大船AIS功能，在老型號(hào)基站控制海域，通過(guò)指令切換到SOTDMA方式，一個(gè)設(shè)備能夠同時(shí)具有兩種制式的特點(diǎn)，可以有效解決兼容性問(wèn)題。
文檔編號(hào)H04B1/38GK101917205SQ20101023240
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者劉冰炎, 孟新平, 張財(cái)元, 張鍵, 李輝輝, 王濤, 秦嗣波 申請(qǐng)人:天津七一二通信廣播有限公司