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《天津理工大学》 2011年
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基于TDMA的船载自动识别系统通信性能研究

李丽萍  
【摘要】:随着经济全球化的发展,航运业发展迅速,海上交通日益繁忙,对航海技术提出了更高的要求。传统的海上识别技术由于其自身局限性已难以适应现代航海的需求,因而,船载自动识别系统(Automatic Identification System,简称AIS)便应运而生了,并从上世纪90年代正式提出到现在短短的十几年发展十分迅速。 AIS工作在海上VHF频段,属于蜂窝移动通信范畴,其关键技术是自组织时分多址(STDMA)技术。作为一个无线通信系统,AIS的通信性能是AIS的研究及应用中的一个关键问题。 本文首先简要介绍了AIS的发展、研究情况以及AIS系统的结构及工作原理,分析了主要影响AIS通信性能的性能指标。然后基于国际相关组织建立的国际标准,主要对AIS的吞吐性能及监测半径进行了深入的分析和研究。本文的主要工作及成果如下: 1.对AIS的自组织通信原理进行了深入的研究,重点分析了发生通信冲突时对基站接收性能的影响,并将发生通信冲突发射台的数目扩展至多个,建立仿真模型进行计算机仿真,根据仿真结果分析了发生通信冲突时不同信道负载下的基站的接收性能及系统的吞吐性能。 2.采用分区讨论的办法研究AIS系统的吞吐性能,即以接收台为中心,按照不同的通信特点,以不同的半径来划分其周围的区域,对各个区域的吞吐性能进行逐一的分析讨论。考虑到在实际中,基站的天线高度要远高于船台的天线高度,因而基站的覆盖范围往往要远大于船台的覆盖范围,因此,本文多考虑了一种外围区域的情况。通过讨论分析,建立了不同区域的吞吐率模型,并根据不同的船台覆盖半径对系统吞吐率进行了仿真计算,并根据仿真结果得出相应结论。 3.通过电磁波传输损耗模型分析,得出基站路径损耗与噪声影响下的最大作用距离,并分析了最大作用距离与站台的可视覆盖范围及站台的监测半径之间的关系。通过比较讨论,在传统计算方法上提出了一种新的计算AIS监测半径的方法,新方法注重海面传播环境的特点,大大提高了计算模型的精度。
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN929.5

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