NAVDAT 发射机硬件设计

高万明，梅建群，许璟华

（1.交通运输部东海航海保障中心，上海，200086；2.中科睿格（北京）技术有限公司，北京，100094）

0 引言

随着人类对海洋资源的大规模利用和开发，水上保障装备的重要性日益突显，尤其是直接影响水上航行安全的水上通信保障系统及装备，其发展水平已成为衡量一个国家水上保障能力的重要标志。自2000 年以来，无线移动通信已从3G 发放牌照发展到5G 商用落地。与此同时，全球海上遇险与安全系统（GMDSS，Global Maritime Distress and Safety System）自实施以来发展却极为缓慢，严重落后于无线移动通信技术的发展[1]。当前，以电台为主的通信装备与日益丰富的业务场景的矛盾逐步加剧：上一代NAVTEX系统[6]、PACTOR 系统、Telenor 系统和船舶自动识别系统（AIS，Automatic Identification System）等面临着传输速率低、操作复杂、功能单一等问题，有极大的升级空间[2]。

国际电信联盟（ITU，International Telecommunication Union）正在研究新一代水上数字广播系统NAVDAT（Navigational Data）[3]。根据当前已经发布的NAVDAT系统技术标准进行NAVDAT 发射机设计，实现NAVDAT 发射机原理样机，对NAVDAT 系统论证、算法研究及系统性能评估等方面具有极其重要的意义，对增强我国在标准制定中的话语权具有巨大促进的作用。本文基于已发布标准[4-5]中涉及的NAVDAT 发射机技术要求，设计NAVDAT 中频发射机，并对其进行初步验证，为后续相关研究及商用提供参考。

1 系统总体设计

NAVDAT 在包含中频（MF，Medium Frequency）与高频（HF，High Frequency）频段的多条10kHz 信道上播发正交频分复用（OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing）调制的信息，各子载波支持带宽为1～10kHz的4QAM（Quadrature Amplitude Modulation）、16QAM、64QAM 调制方案。国际电信联盟标准规定500kHz MF 信道为优先选择信道，HF 信道除C1/C2 信道外均作为可选信道[4]。

图1 为NAVDAT 广播传输路径图，NAVDAT 数字广播系统包含信息管理系统、岸基网络、岸基发射机、MF/HF信道和船载发射机五大组成部分。……