1、一种基于北斗导航的卫星通信终端的设计方法摘 要本文介绍了一款基于北斗导航的卫星通信终端的设计方法。该终端结合了北斗导航定位功能和海事卫星电话的语音通信和数据通信等功能。解决了船舶的导航定位以及应急数据、话音、传真、图像等综合业务的传输问题。 关键词北斗导航卫星通信话音业务通信终端 中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0237-01 1 概述 北斗卫星导航系统是由我国自主研发的区域性的三维卫星定位与通信系统（CNSS） ，是堂拦娜蚨幌低？GPS）和俄罗斯的 GLONASS 之后第三个卫星定位导航系统。北斗卫星导航定位系统致力于向全球用户提供高
2、质量的定位、导航和授时服务。自北斗卫星导航系统投入使用以来，它突出的特色越来越受到人们的关注。 海事卫星网络具有网络完备、覆盖面广、频率资源利用率高、可靠性高且方便实用等特点，使得人们可以在任何时间任何地点都能轻松的完成话音通信，通信终端的信息处理能力也得到了大幅度的提高。基于北斗导航的卫星通信终端不仅具有导航定位功能还具有海事卫星电话的语音通信、数据通信传真等功能，还可以为船舶运输、公路交通、铁路运输和路线检测 2.1 卫星通信终端的特点 基于北斗导航的卫星通信终端的主要特点： 可用于车辆、船舶或其他室内环境；能进行清晰的语音通信和低速数据通信，可以进行全球通讯；可以实现北斗/GPS 兼容定
3、位；能通过海事卫星信道传输导航定位数据，实现远程监控功能；能通过特定的协议，可以提供定制的数传、定位服务和系统解决方案，便于应急搜救的需要；通信资费便宜，是其他卫通资费的五分之一左右；覆盖范围广，覆盖中国大陆和沿海，南部到澳大利亚，西部到非洲，北部覆盖俄罗斯和部分欧洲地区。 2.2 系统概述 基于北斗的卫星通信终端可用于船舶远程监控系统、车辆远程监控系统和海事遇险救助和陆地自然灾害提供应急通信等。下图为基于海事卫星通信终端构建远程监控系统的应用示意图。 该监测系统构建了一个海陆空一体化的北斗海事卫星综合信息服务网络，该系统可为海事、渔业和陆地等多部门服务，一方面可为海事或渔业管理部门提供船舶船
4、位监控、船舶紧急救援指挥，及渔业政策发布、海上台风通行等服务，也可为海上渔业生产作业者提供自主导航、遇险求救及点对点通信服务，另一方面也可以对车辆进行实时调度、监控和管理，同时在应急救灾时，可以作为应急通信设备。 该监测系统主要由 4 大分系统构成，包括网络集成系统、地面监测台站分系统、监控中心、船（车）载终端分系统，网络集成系统可以将来自 AIS 系统的 VHF 信道来的 AIS 数据，来自地面网的地面网络数据和来自卫星网络的监控数据集成，通过数据融合处理送到监控中心，地面监测台站分为海事卫星地面站和北斗导航卫星地面站，分别处理海事卫星网络数据和导航数据。监控中心主要控制和管理海陆空的监控终
5、端数据，船（车）载终端分系统为基于 BD/GPS 的卫星通信终端。 船（车）载卫星通信终端接收北斗卫星和 GPS 卫星定位信号，结合车辆/船舶状态信息通过海事卫星通信网络信道与监控中心进行双向数据通信。车/船载终端定时将车辆/船舶实时位置、运动状态、警情等信息上传至监控中心。 3 基于北斗导航的卫星通信终端的设计方案 基于北斗导航的卫星通信终端采用模块化设计的方案，主要模块包括射频模块、终端处理模块、BD/GPS 模块、显控处理模块、电源模块五个模块。天线和射频前端模块处理模拟信号，其余模块处理数字信号，总体框图如下图所示。 天线包括 BD/GPS 天线和海事卫星天线，BD/GPS 天线主要接
6、收BD/GPS 卫星播发的信号，海事卫星天线主要是接收亚星卫星播发的信号，完成部分初始频率选择、多径效应抑制和稳定相位中心任务及发送终端与卫星之间通信信号的任务。 射频模块包括一个可调发射机和一个可调的接收机，另外还有收发转换单元。主要任务是将天线接收到的射频信号，通过放大、滤波、变频和模数转换，变换成数字处理器可以处理的数字中频信号，同时提高信噪比，发射通路主要将基带模块的已调制的基带信号调制到射频频点，并通过天线发射出去。 终端处理模块相当于通信终端的“心脏” ，终端处理模块由信号处理、协议处理、音频处理、数据处理接口、SIM 卡等组成。其中，协议处理子模块是卫星通信终端的控制中心，负责所
7、有信息的处理、网络的接入、控制命令的发出等。信号处理子模块负责将协议处理子模块送出的信号调制送出到射频模块，并将射频模块接收的信号解调送到协议处理子模块，并且实现对射频模块的控制和管理等。音频处理子模块主要实现音频信号的接收和发送处理。数据接口处理子模块主要是实现数据通信的收发数据的接口控制等。SIM 卡主要对 SIM 相关信息的读出和写入操作等。显控处理模块包括显示和键盘采集及用户接口等，用户接口包括送话 MIC 和扬声器，完成语音采集和送话功能。另外完成从终端机的电源管理、系统控制与管理和对外接口扩展以及数传功能中的 AT 命令的处理等。BD/GPS 导航模块是集成芯片，主要是接收并处理 BD/GPS 信息，并完成与显控模块之间的接口等。系统核心软件存储在 PCB 板上的 FLASH 芯片中。 4 结束语 卫星通信终端是一种新型的导航通信设备，卫星通信网络覆盖范围广，在卫星信号覆盖的地方，不仅能够实现语音通信，而且还能够使导航信号得到稳定可靠的传输，从而真正实现了实时动态信息的全程监控和管理，基于北斗导航的卫星通信终端的研制和开发填补了我国在海事卫星通信领域的空白。 参考文献 1 司德平，王彦海.北斗导航系统与全球卫星定位系统J.现代物理知识. 2 刘鹏，谢永锋.AIS 系统中 SOTDMA 协议仿真实现J，电讯技术，2010 年第 3 期.
