本实用新型专利技术提供一种船舶AIS信号接收与解析装置，包括电源单元、AIS接收单元、数据解析单元、故障监视单元，具有高效、可靠、准确、实用性高、数据同步及资源占用少等特点。数据解析单元包括：前置放大电路、标准信号发生器、标准信号调理电路、混频器、混频信号处理电路、自动增益调整电路、放大电路、模数转换电路以及信号解析电路。本实用新型专利技术提供的船舶AIS信号接收与解析装置，能够在较短时间内完成大量的AIS报文接收、解析、输出功能，为用户设备提供AIS数字报文和电平数字信号，提高用户设备的探测精度、通信距离。通信距离。通信距离。
【技术实现步骤摘要】
一种船舶AIS信号接收与解析装置
[0001]本技术属于通信
，更具体地，涉及一种船舶AIS信号接收与解析装置。
技术介绍
[0002]根据SOLAS公约第五章“航行安全及其相关导则”第19条“作为船舶航行设备的船载AIS的国际强制装载要求”，所有船舶必须安装船载自动识别系统（Automatic Identification System，AIS）设备。当前使用的AIS设备是通过GPS将船舶的动态信息与静态信息结合起来，使用VHF频道广播给附近水域船舶。根据船舶的航行情况，配备了AIS设备的船舶可以自动在海上专用频道VHF（161.975MHz、162.025MHz）周期性地广播船舶的标识信息和位置信息等。海事移动符标识MMSI号是船舶的识别码，AIS系统使用开放系统互联OSI模型，通过25KHz的无线传输带宽，发射功率为2W或12.5W。AIS设备提高了船舶海上航行效率，加强了船舶航行安全性。
[0003]船舶AIS设备信号可以采用广播模式、受控模式进行报文发送，传输距离可以达到上千海里，远大于船舶上雷达、通信的范围。通过对船舶AIS接收到的信号进行解析，与雷达探测的目标位置进行对比，能够修正雷达探测的准确性，提高雷达探测精度；也可以将通信的数据通过AIS信号进行定时发送，达到不依赖于卫通进行超远距离通信目的。由于常规的AIS设备接收到的信号众多，尚无专门的装置进行信号内容和强度的解析。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的缺陷，本技术的目的在于提供一种船舶AIS信号接收与解析装置，旨在解决现有技术没有专用的船舶AIS信号接收解析装置的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了一种船舶AIS信号接收与解析装置，包括：AIS接收单元、数据解析单元、故障监视单元以及电源单元；
[0006]所述AIS接收单元通过同轴线缆与AIS天线连接，其接收、处理AIS信号，获取AIS信号和AIS信号强度，并将获取的AIS信号和AIS信号强度送至数据解析单元；
[0007]所述数据解析单元包括：前置放大电路、标准信号发生器、标准信号调理电路、混频器、混频信号处理电路、自动增益调整电路、放大电路、模数转换电路以及信号解析电路；所述前置放大电路的输入端连接射频信号接收器的输出端，输出端连接混频器的第一输入端；所述标准信号发生器的输出端连接标准信号处理电路的输入端，标准信号调理电路的输出端连接混频器的第二输入端；所述混频器的输出端连接混频信号处理电路的输入端，所述混频信号处理电路的输出端连接自动增益调整电路的第一输入端，所述自动增益调整电路的输出端连接放大电路的输入端，所述放大电路的输出端连接模数转换电路的第一输入端，所述模数转换电路的输出端连接信号解析电路的第一输入端；所述信号解析电路的第一输出端连接自动增益调整电路的第二输入端，第二输出端提供2个RS232通信协议串口，以通过以太网连接用户设备；所述数据解析单元将AIS信号解析为数字报文，并将AIS信
号强度转换为数值，通过以太网将数字报文和数值发送给用户设备；
[0008]所述故障监视单元包括可编程电路和单片机，连接AIS接收单元和数据解析单元，对AIS信号的接收和解析进行状态监测，确保提供用户设备的数据准确；
[0009]所述电源单元为整个装置的元器件和电路进行供电。
[0010]进一步地，所述AIS接收单元包括：发射接收转换器和射频信号接收器；
[0011]所述发射接收转换器的输入端通过同轴线缆连接AIS天线的底端；
[0012]所述射频信号接收器的输入端连接发射接收器的输出端，获取AIS信号和AIS信号强度信息；
[0013]所述射频信号接收器的输出端连接数据解析单元，将获取的AIS信号和AIS信号强度信息传输至数据解析单元。
[0014]进一步地，所述数据解析单元还包括：时钟生成电路；
[0015]所述时钟生成电路的输出端分别连接混频器的第一输入端、模数转换电路的第二输入端以及信号解析电路的第二输入端，用来提供标准频率进行混频，并控制模数转换电路和信号解析电路的时序逻辑。
[0016]进一步地，所述信号解析电路包括FPGA可编程电路和单片机。
[0017]进一步地，所述AIS天线采用AT
‑
101型号的接收天线；
[0018]所述AIS天线通过N
‑
K型航空连接器和同轴50Ω电缆与发射接收转换器连接；
[0019]发射接收转换器通过N/KF
‑
1型射频连接器与YX
‑
2101A型射频信号接收器连接，YX
‑
2101A型射频信号接收器接收156MHz
‑
162MHz的AIS信号。
[0020]进一步地，所述电源单元采用YP
‑
220/1206A电源，采用XC22F4Z1P40型号连接器将220VAC转换为12VDC，通过电源控制电路为整个装置的元器件和电路进行供电。
[0021]进一步地，所述信号解析电路采用RS232通信协议，通过YMG22F4
‑
1AP40(4
‑
CF101/211
‑
02)型号连接器的以太网接口连接用户设备。
[0022]总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0023]本技术提供的船舶AIS信号接收与解析装置，包括电源单元、AIS接收单元、数据解析单元、故障监视单元，具有高效、可靠、准确、实用性高、数据同步及资源占用少等特点。本技术提供的船舶AIS信号接收与解析装置，能够在较短时间内完成大量的AIS报文接收、解析、输出功能，为用户设备提供AIS数字报文和电平数字信号，提高用户设备的探测精度、通信距离。
附图说明
[0024]图1是本技术实施例提供的AIS信号接收与解析装置原理框图；
[0025]图2是本技术实施例提供的AIS信号接收与解析装置电路图。
具体实施方式
[0026]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0027]本技术解决以上技术问题的技术方案是：一种船舶AIS信号接收与解析装置，包括电源单元、AIS接收单元、数据解析单元、故障监视单元。电源单元将220VAC转换为12VDC，为各功能单元工作供电；AIS接收单元自动获取AIS信号；数据解析单元将AIS信号强度解析为电平数值，将AIS报文内容解析为数字报文，并通过以太网将数据传送给用户设备；故障监视单元对AIS接收、数据解析进行状态监测，确保提供用户设备数据准确。
[0028]本技术克服了通用AIS设备无法提供AIS信号强度和报文解析的难题，将AIS信号强度解析为电平数字本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种船舶AIS信号接收与解析装置，其特征在于，包括：AIS接收单元、数据解析单元、故障监视单元以及电源单元；所述AIS接收单元通过同轴线缆与AIS天线连接，其接收、处理AIS信号，获取AIS信号和AIS信号强度，并将获取的AIS信号和AIS信号强度送至数据解析单元；所述数据解析单元包括：前置放大电路、标准信号发生器、标准信号调理电路、混频器、混频信号处理电路、自动增益调整电路、放大电路、模数转换电路以及信号解析电路；所述前置放大电路的输入端连接射频信号接收器的输出端，输出端连接混频器的第一输入端；所述标准信号发生器的输出端连接标准信号处理电路的输入端，标准信号调理电路的输出端连接混频器的第二输入端；所述混频器的输出端连接混频信号处理电路的输入端，所述混频信号处理电路的输出端连接自动增益调整电路的第一输入端，所述自动增益调整电路的输出端连接放大电路的输入端，所述放大电路的输出端连接模数转换电路的第一输入端，所述模数转换电路的输出端连接信号解析电路的第一输入端；所述信号解析电路的第一输出端连接自动增益调整电路的第二输入端，第二输出端提供2个RS232通信协议串口，通过以太网连接用户设备；所述数据解析单元将AIS信号解析为数字报文，并将AIS信号强度转换为数值，通过以太网将数字报文和数值发送给用户设备；所述故障监视单元包括可编程电路和单片机，连接AIS接收单元和数据解析单元，对AIS信号的接收和解析进行状态监测，确保提供用户设备的数据准确；所述电源单元为整个装置的元器件和电路进行供电。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述AIS接收单元包括：发射接收转换器和射频信号接收器；所述发射接收转换器的输入端通过同轴线缆连接AIS天线的底端；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗忠，胡俊波，阮旻智，邵松世，钱超，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：新型
国别省市：
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