[发明专利]一种自动跳频的AIS单通道接收机

说明书

本发明公开了一种自动跳频的AIS单通道接收机，GPS射频前端、GPS接收模块、AIS射频前端、AIS接收模块和基带信息处理模块，所述GPS射频前端与GPS接收模块连接，GPS接收模块连接基带信息处理模块；所述AIS射频前端与AIS接收模块连接，AIS接收模块连接基带信息处理模块。此自动跳频接收机装置实时检测AIS两个通道的拥塞情况，据此来设定接收机工作在固定跳频模式亦或动态跳频模式。接收机在动态跳频模式下，实时检测两个通道的时隙冲突随机特性，优先选择时隙冲突少，AIS时隙利用较高的频点工作。本发明的应用可以显著缩短周围AIS发射机的锁定时间，提高接收有效信息的数量。

技术领域

本发明涉及船舶自动识别系统AIS((Automatic Identification System))技术领域，具体是一种自动跳频的AIS单通道接收机。

背景技术

近年来，随着船舶科技的迅速发展和海洋经济的崛起，海上交通运输的地位日益显著，世界航运市场得到了前所未有的扩大与发展。世界航运业的迅猛发展在带来巨大经济利益的同时，也使海上交通情况变得越来越复杂。

AIS系统是一种有效的海上避碰、导航、助航安全系统。根据国际海事组织(IMO)的强制要求，目前所有300吨以上国际航行船舶和500吨以上非国际航行船舶均已经安装了AIS设备。虽然目前小型船舶未被强制安装此设备，但是由于AIS的自报位特性和制造成本的逐渐降低，AIS逐步推广应用于海域感知、海面监视、海上救援、辅助识别、休闲、环保、缉私、打击恐怖主义等方面。

国际电信联盟(ITU)和国际海事组织是AIS技术标准的制定主体。AIS发射机工作在两个VHF频道(161.975MHz和162.025MHz)上，工作时在两个频道上交替发射AIS信息。AIS通信协议在两个频道上将每分钟各划成2250个时隙，一个时隙的时间宽度为26.67ms，每艘船每次利用一个时隙来发射信号。AIS系统采用时分多址(TDMA，Time Division MultipleAccess)通信制式进行船舶、岸基之间数字信息的交换和识别，以达到避碰的目的。为了达到各类终端设备能够在上述信道上自主组网实现信息的相互交换功能，国际标准中又根据终端设备组网的不同阶段先后设计了随机接入TDMA(RATDMA，Random Access TDMA)、增量TDMA(ITDMA，Incremental TDMA)、固定接入TDMA(FATDMA，Fixed Access TDMA)、自组织TDMA(SOTDMA，Self-Organized TDMA)和载波敏感TDMA(CSTDMA，Carrier-Sense TDMA)等时分多址接入模式。

一个典型的AIS终端设备，包括一个发射信机和两个接收信机。发射信机根据AIS协议在两个频道上交替发射AIS信息，而两个接收信机在两个频道上同步接收和解析AIS信息。没有发射信机的终端叫AIS接收机，而只有一个接收信机的设备叫单通道接收机。单通道接收机在两个频点上交替切换，接收AIS信息。相比于双通道接收机，单通道接收机具有功耗低、体积小、对基带处理能力要求低等特点。目前很多海事AIS终端设备已经不是简单的具备导航作用、其兼有娱乐、通信、安全、气象、潮汐等多种功能。对于这类终端设备来说，其中的每个功能模块的功耗都直接影响到整个终端的工作续航时间。而其对于基带处理能力的要求直接影响到整个终端设备的体积、散热等工程实际问题。所以在便携式智能终端日益普及背景下，设计一种功耗更低、对基带处理能力要求更低的AIS单通道接收机具有重要的现实意义。