JT∕T 1255-2019 海上数字广播(NAVDAT)系统技术要求.pdf
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1、目次前言 范围 规范性引用文件 术语和定义、缩略语 系统组成与设计要求 应用功能要求 性能要求附录 (规范性附录) 数据帧编码格式附录 (规范性附录) 调制解调技术附录 (规范性附录) 消息文件编码格式参考文献 前言本标准按照 给出的规则起草。本标准使用重新起草法参考 建议书 频段岸到船广播水上安全和安保相关信息的数字系统特性,与 建议书的一致性程度为非等效。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由交通运输信息通信及导航标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位:交通运输部东海航海保障中心、上海埃威航空电子有限公司。本标准主要起草人:陈涤非、梅建
2、群、汤可成、高万明、郑德福、许幼成、王翔。 海上数字广播()系统技术要求 范围本标准规定了中频海上数字广播()系统的系统组成与设计要求、应用功能要求和性能要求。本标准适用于中频海上数字广播的播发系统和船载接收设备。 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 北斗 全球卫星导航系统()接收机导航定位数据输出格式 海上导航和无线电通信设备及系统数字接口(所有部分)( ) 海上导航和无线电通信设备和系统 组合导航系统 第 部分:惯性导航系统的模块化结构 操作和性能要求
3、、试验方法及要求的试验结果( : , ) 建议书 用于水上移动业务的数字选择性呼叫系统( ) 建议书水上移动业务标识的指配和使用( ) 建议书 频段岸到船广播水上安全和安保相关信息的数字系统特性( , ) 建议书频率在 和 之间的地波传播曲线( ) 建议书 无线电噪声( ) 术语和定义、缩略语 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。波峰因子 描述信号包络变化的参数,信号峰值功率与平均功率之比。注: 基带信号由多个调制子载波信号合成, 信号会出现较大的波峰因子。码率 纠错编码后有效数据率和原始数据率的比例。 注:码率是衡量纠错编码效率的指标。信息 来自各种原始信息源的数据。消息 以一定的格式对信
4、息进行处理后的数据。 缩略语下列缩略语适用于本文件。:美国信息交换标准码( ):误码率( ):图像文件格式():北斗卫星导航系统( ):显示控制单元( ):循环冗余检验( ):世界数字无线电广播( ):数据流( ):图像互换格式( ):全球导航卫星系统( ):超文本标记语言( ):三阶互调抑制比( ):专家组定义的格式( ):低密度奇偶校验码( ):调制错误率( ):调制信息流( ):水上移动通信业务标识码( ):海上数字广播( ):航行警告电传( ):正交频分复用( ):便携式文档格式( ):伪噪声():可移植网络图形( ):伪随机二进制序列( ):正交幅度调制( ):射频( ):单频网(
5、):信息和管理系统( ):信噪比( ):播发台信息流( ):船舶交通管理系统( ) 系统组成与设计要求 系统组成 系统由 、岸基网络、岸基播发台、传输信道、船载接收机和远程监测接收机组成,其中远程监测接收机为可选部分。 系统框架如图 所示。图 系统框架 组成 的组成应包括:) 文件消息来源接口;) 文件多路复用器;) 文件多路复用管理器;) 岸基播发台管理器。所有消息源均通过网络与文件多路复用器相连。 组成如图 所示。图 组成 总体功能 应具备以下功能:) 收集和控制各类信息;) 创建需传输的消息文件;) 根据文件的优先级和重播需求创建广播计划;) 监测岸基播发台工作状态和播发质量;) 控制岸
6、基播发台工作参数。 文件多路复用器文件多路复用器应具备以下功能:) 交付从数据源得到的消息文件;) 加密消息文件;) 格式化带有接收者信息、优先级状态和时间有效性的文件消息;) 将消息文件发送至播发台。 文件多路复用管理器文件多路复用管理器应至少具备以下功能:) 查看来自所有数据源的消息文件;) 根据消息的优先级别排序播发;) 指定消息文件的接收方;) 加密消息文件。 岸基播发台管理器岸基播发台管理器通过网络与播发台连接,应具备以下功能:) 能监视发射状态、告警、有效发射功率、同步报告和播发台发射质量等播发台状态信息;) 能变更发射功能、 参数(导频子载波、调制方式、纠错编码方式等)和发射序列
7、等播发台参数。 岸基网络岸基网络应确保消息文件和控制信令 监测数据在 和岸基播发台之间的传输。岸基网络宜采用宽带连接、低速率连接或本地文件共享的方式。 岸基播发台 组成岸基播发台组成如图 所示,应至少包括以下配置:) 一台控制器,具备安全机制的本地服务器;) 一台 调制器;) 一台 频段的数字发射机;) 一副带匹配单元的发射天线;) 一台用于时间同步的 接收机, 应配置高精度参考时钟;) 一台带天线的监测接收机。 图 岸基播发台组成 功能岸基播发台应具备以下功能:) 接收来自 的消息文件;) 将消息文件转换成 信号;) 将 信号通过天线辐射,向船舶广播;) 监测岸基播发台工作状态并向 上报。
8、控制器控制器应接收以下信息:) 来自 的消息文件;) 来自 接收机或参考时钟的时间同步信息;) 来自监测接收机的频率为 的信号;) 来自调制器的频率为 的信号;) 来自 生成器和放大器的监测信号。控制器应具备以下功能:) 在传输前检查 频段是否空闲;) 将岸基播发台的所有信号与同步时钟信号同步;) 控制传输参数、时间和序列;) 按传输要求格式化需发射的消息文件。 调制器 组成 调制器的组成如图 所示。 图 调制器组成 输入流调制器应对以下三种输入流进行操作:) 输入流。 采用 子载波调制,用于提供以下信息: ) 频谱占用; ) 和 的调制方式(、 或 )。) 输入流。 采用 或 子载波调制,用
9、于向接收机提供以下信息: ) 纠错编码; ) 播发台标识; ) 日期和时间。注:针对白天的地波传播与夜间的地波及天波传播,采用的 纠错编码有所区别。) 输入流。 包含要发送的信息文件,信息文件应已通过文件多路复用器进行格式化,并由调制器按照附录 规定的数据帧编码格式进行编码。 信道编码为保障传输的鲁棒性,应采用信道纠错机制。 根据传输效率要求,码率应在 间变化。 生成应对 、 和 三种输入流进行信源编码、能量扩散和信道编码并输入至 映射器。 映射器应将 、 三种信号以及导频生成器产生的信号进行 成帧映射。 基带生成器应根据 映射器的输出生成 基带信号。 数字发射机数字发射机应根据无线电覆盖要求
10、将 信号放大至合适的功率。 放大器输出端的波峰因子应满足 要求,控制在 。 带匹配单元的发射天线发射天线应配有阻抗匹配单元, 放大器应通过阻抗匹配单元连接至发射天线。 接收机和高精度参考时钟 接收机用于同步本地控制器,如需工作在 ,应配置高精度参考时钟。 监测接收机检查 频段在发射前是否空闲,并检查 发射。 传输信道传输信道为 频率的无线数据传输链路,应覆盖 海区。 无线电覆盖范围的计算可按照建议书 和 的方法。 示例参见 。 船载接收机 组成船载接收机组成如图 所示,应包括以下基本部分:) 中频接收天线;) 接收机;) 前端;) 解调器;) 文件多路分配器;) 接收控制器;) 显示控制单元;
11、) 数据接口;) 供电。图 船载接收机组成 功能船载接收机应具备以下功能:) 接收无线电信号,并解调 信号;) 重建消息文件;) 根据消息文件的应用分类,显示消息内容或将消息文件提供给专用设备。 中频接收天线中频接收天线是磁场天线或电场天线。 与 共用天线,频率范围宜能覆盖、 和 。注:磁场天线适合在大噪声船舶上使用。 接收机 接收机用于获取时间同步和船舶位置信息。 前端 前端包含 滤波器、 放大器和基带输出。 解调器 解调器对 信号进行解调恢复 、 和 ,并重新创建包含已发送消息文件的数据流,应实现以下功能:) 时间 频率同步;) 信道评估;) 自动调制恢复;) 纠错。 解调器应能够自动检测
12、以下调制参数:) 和 的子载波调制方式(、 或 );) 子载波方案;) 纠错编码的类型。除 之外,接收机还负责上报 和 中填写的信息,以及有关信道的补充信息,至少包括:) 估算出的 ;) ;) 。 文件多路分配器文件多路分配器应具备以下功能:) 接收控制器发来的消息文件;) 检查消息文件是否已标记;) 在必要或可行的情况下解密消息文件;) 将消息文件提供给使用这些文件的终端应用;) 删除过期的消息文件;) 根据应用的不同,消息文件应能够存储于可通过船舶网络访问的船载服务器上,并在接收机的显示控制单元显示,或发送给其他应用设备。 接收控制器接收控制器应具备以下功能:) 从 提取消息文件;) 解释
13、 和 以及解调器给出的其他信息;) 从文件多路分配器中收集以下信息: ) 已解码消息文件的总量; ) 可用消息文件的数量; ) 解密错误等错误事件。 显示控制单元 应具备以下功能: ) 显示专用消息并通过配置使该接口与专用船载设备应用相连,同时管理船舶的许可内容,如船舶标识、加密等;) 显示并检查接收参数;) 根据消息文件的应用分类显示消息内容。显示控制单元可外置或内置。 数据接口接收机通过数据接口接收外部 等设备的数据,控制器根据消息文件的应用分类,通过数据接口将消息文件提供给应用设备。接收机应提供符合 (所有部分)要求的数据接口,提供符合 及 要求的 接口。 宜提供以太网和 接口,可提供打
14、印机接口。 供电接收机的主要供电设备应与船载主要供电单元适配,宜接入应急电源。 远程监测接收机宜配置远程监测接收机监测岸基播发台工作状态并向 上报。远程监测接收机应按照船载接收机的组成和设计要求进行研制,此外远程监测接收机应配置网络接口模块并接入岸基网络。 应用功能要求 广播消息 系统应广播下列消息类型:) 航行安全;) 安保;) 海盗;) 搜救;) 气象海况;) 引航或港口消息;) 文件;) 电子海图;) 其他。 广播模式 系统应具备以下广播模式:) 通播:针对所有船舶的消息播发;) 选播:针对船队或指定区域内航行船舶的消息播发;) 单播:使用 ,针对单船的消息播发。注 :船队按照 建议书附
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