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随着我国现代航运交通运输的飞速发展,船舶的航行安全已是越来越重要AIS设备利用无线电技术实现船-船、船-岸的通信及辅助导航,避免船舶之间发生碰撞,方便监管部门管理,大幅提高航行安全。其组成结构包括由人机界面模块、通信协议处理模块、基带信号处理模块、射频模块及标准通信接口模块。本文着重对AIS设备的基带信号处理模块进行仿真研究,并以仿真为基础,研究基于FPGA的基带信号的调制解调算法,为后期以FPGA为硬件平台设计AIS设备打下坚实的理论算法基础。AIS基带处理器主要功能包括完成HDLC打解包、NRZI编解码和GMSK的调制解调。由于FPGA平台只能处理数字信号,而AIS基带调制解调中存在部分模拟信号,所以要针对FPGA的硬件平台,进一步研究改进的AIS基带调制解调算法。由于HDLC主要包括,位填充及去填充、校验位产生、数据打解包等。由于HDLC处理及NRZI本身就是数字信号处理,所以基于FPGA的HDLC算法相对简单。GMSK调制解调属于数字信号的模拟调制,在研究GMSK信号时,以SystemView和Matlab作为工具研究其特性和算法验证,结合FPGA本身的特点,给出了具体实现时必需考虑的位同步算法。由于FPGA设计结构灵活、通用性强、实时性高以及适合于模块化设计等特点,因此FPGA平台非常适合于AIS的硬件实现平台。另外,选用FPGA作为硬件平台也为单个芯片实现AIS系统奠定了基础。基于FPGA的AIS基带算法中主要包括了以下几个方面研究：1)CRC校验的产生算法及在适合于FPGA中的快速实现算法；2)位填充及去填充和NRZI的编码及解码在FPGA的算法实现；3) GMSK的调制解调算法；4)高斯滤波器算法在FPGA中的快速实现算法；5)相位积分在FPGA中快速实时的实现算法；6)IQ调制器在FPGA中快速实时的实现算法；7)位同步在FPGA中快速实时的实现算法；8)反正切实现在FPGA中快速实时的实现算法。本文从AIS的定义、特点以及国内外发展现状入手,结合AIS基带处理的功能需求,重点阐述了HDLC打解包、GMSK的调制解调原理以及基于FPGA的算法。