【摘 要】
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近年来，船舶自动识别系统（AIS）在保障水上交通安全、维护水上交通秩序和为船舶提供可靠通信等方面上发挥了不可或缺的作用，AIS已成为水上交通的重要通信手段。但随着使用AIS的频率不断增加，海事通信对数据交换要求不断提高，AIS已无法满足当前船舶的数据交换需求。因此，为了缓解AIS的通信压力，2013年国际航标组织（LALA）提出了甚高频数据交换系统（VDES），VDES对现有AIS进行整合和拓展，
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近年来，船舶自动识别系统（AIS）在保障水上交通安全、维护水上交通秩序和为船舶提供可靠通信等方面上发挥了不可或缺的作用，AIS已成为水上交通的重要通信手段。但随着使用AIS的频率不断增加，海事通信对数据交换要求不断提高，AIS已无法满足当前船舶的数据交换需求。因此，为了缓解AIS的通信压力，2013年国际航标组织（LALA）提出了甚高频数据交换系统（VDES），VDES对现有AIS进行整合和拓展，能够为全球范围内的水上VHF频段提供更高效的数据交换能力，为将来的e-航海及GMDSS现代化提供技术支撑。
本文以16QAM调制解调方式作为研究对象，使用了软件无线电实现16QAM通信平台的搭建与测试，并用FPGA设计了16QAM的调制器和解调器，最后用PC、FPGA和HackRF实现了基于16QAM调制解调技术的通信系统，验证了系统的可行性。本论文的主要研究内容如下：
（1）对ITU倡议书建议的三种调制解调方式进行分析与讨论，使用Matlab对三者的误码率进行仿真验证，确定16QAM调制解调作为本文的研究对象。
（2）用软件无线电软硬件搭建了16QAM的调制解调系统。通过Gnuradio建立程序流图并完成16QAM的调制与解调，HackRF成功实现了在700MHz频段上的数据发送和接收工作。
（3）用FPGA完成了16QAM调制解调器的设计和仿真工作。通过在Quartus上使用Verilog分别设计了16QAM的调制器与解调器以及各个组成模块，在Modesim上对调制器和解调器及各组成模块进行仿真测试，验证了设计的正确性。
（4）设计了一种用PC、FPGA和HackRF组成的无线通信系统，验证了该系统在VHF信道上使用16QAM调制解调进行数据收发的可能性。
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