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AIS系统与应用 第二章 第2章 AIS的技术性能 ITU-R M.1371建议案中提出了AIS技术特性标准，包括：将比特流传输到数据链的物理层；特性参数；带宽参数、发射媒体；频带宽度；收发特性；调制方案；数据发射速率；同步序列；数据编码；前向纠错；交错、比特倒频；数据链读出；发射机稳定时间；发射功率；关机程序。 2．1 OSI模型 OSI（Open System Interconnect） 2．2 物理层 物理层负责将比特流传输到数据链。 (2)调制方式 MSK是移频键控（FSK）的一种改进。在移频键控中，每一码元的频率不变或跳变一个固定值，而两个相邻的频率跳变码元信号，其相位通常是不连续的。而MSK是FSK信号的相位始终保持连续变化的一种特殊方式，它由于移频小而且相位连续，因此频带利用率优于一般的FSK方式。GMSK是将数字基带信号先经过一个高斯滤波器整形后进行调频，从而使功率谱高频分量滚降更快，降低带外辐射。 图2.1 GMSK调制原理的方框图 高斯低通滤波器必须能满足下列要求： l带宽窄，且是锐截止的； （抑制高频程分） l具有较低的过冲脉冲响应； （防止过量的瞬时频偏）； l能保持输出脉冲的面积不变； （进行相干检测）。 数据传输速率与对准序列 （3）数据传输速率 9600bit/s （4）对准序列 数据发射信息包开始为一个24比特的对准序列，由0和1组成（010101…），使用NRZI（Non-return to zero inverted）编码，特殊情况下使用32比特对准序列。 发射机稳定时间 发射机RF启动时间：为TX-ON信号后，RF功率达到正常电平的80%时（稳定状态）时间。故在TX-ON信号后，发射机RF启动时间将不能超过1ms。 发射机RF释放时间：从TX-OFF信号起1ms内，关闭发射机RF功率。 2．时间分配 AIS系统采用帧的概念，一帧为1分钟，分为2250个时隙，每个时隙为26.67ms，每一帧开始和结束都是以UTC分钟一致的。 2．3．2数据链服务（DLS） （1）?????? 数据链的激活和释放； （2）?????? 数据发送 （3）?????? 错误检测与控制 2．3．3链路管理实体（LME） 控制DLS，MAC以及物理层的运行。 （1）?信道访问协议： SOTDMA(Self-Organized TDMA)， ITDMA（Incremental TDMA）， RATDMA(Random Access TDMA)， FATDMA(Fixed Access TDMA) 工作模式 l?自主和连续模式：采用这种模式的台站应能自行确定其位置信息的发射时间安排，并自动解决与其他台站在发射时间安排上的冲突。 l?指定模式：采用管理部门的基地台或转发台所指定的发射时间表。包括报告速率的指定和发射时隙的指定。 l 轮询模式：自动回应船台或管理部门的询问。轮询模式的运行不应和其他两种模式的运行发生冲突，回应信息的发射在接收到的询问信息的频道上进行。 2．4网络层 (1)? 信道管理，建立和保持信道连接 AIS工作信道为87B和88B,只能在下列情况下转换到其他信道上工作。 人工输入命令（人工转换） 基地台发来的TDMA命令（通过TDMA命令自动转换） 基地台发来的DSC命令（通过DSC命令自动转换） 缺省模式下，AIS同时在两个信道上接收信息，因此包括两个TDMA接收机。 信息的传输应该在两个信道上交替进行。 （2）确定报告速率 （3）解决信道阻塞问题 2．5 传输层 （1）将数据转换成适当大小的发射信息包； （2）数据包排序 （3）为上一层提供连接协议。 * * 应用层 表示层 对话层 传输层 信道1 网络层 信道2 链路层LME 链路层DLS 链路层MAC 链路层LME 链路层DLS 链路层MAC 物理层 物理层 （1）参数 25 1 发射输出功率W PH.TXP 1.0 发射机稳定时间ms PH.TST 32 24 对准序列bit PH.TS 162.025 162.025 AIS信道2（CH88B） PH.AIS2 161.975 161.975 AIS信道1（CH87B） PH.AIS1 25 12．5 信道间隔KHz PH.CHS 162.025 156.025 区域频率MHZ PH.RFR 最大值 最小值 参数名 符号 采用GMSK/FM。 前置滤波器 MSK调制器 输入 输出 2.3 链路层 2.3.1 媒介存取控制（MAC） 1. TDMA同步： (1)直接同步UTC (2)间接同步UTC 如果设备不能直接获取UTC,但能接收到