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系統識別號 U0026-2001201715523500
論文名稱(中文) 導入軟體定義無線電於海事通訊系統之可行性評估 —以船舶自動識別系統為例
論文名稱(英文) Feasibility Study of Introducing SDR to Maritime Communication Systems—An Example of AIS
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 交通管理科學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Transportation & Communication Management Science(on the job class)
學年度 105
學期 1
出版年 106
研究生(中文) 劉湘君
研究生(英文) Hsiang-Chun Liu
學號 r57031073
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 63頁
口試委員 指導教授-陳文字
口試委員-林珮珺
口試委員-魏健宏
中文關鍵字 軟體定義無線電  船舶自動識別系統  可行性評估  海事無線電通訊系統 
英文關鍵字 software defined radio  automatic identification system  maritime communication systems  feasibility 
學科別分類
中文摘要 軟體定義無線電(SDR)與一般傳統無線電通訊系統的差異就在於SDR是透過軟體來建置像硬體中某些組成元件,例如:濾波器、放大器、解調變訊號等的功能,目的就是盡量把無線電系統中類比的部分都交由軟體來完成。在過去與海事通訊相關的SDR的研究中,多著重以SDR應用於船舶自動識別系統(AIS)搭載衛星探測的討論,不同於以往,本研究從SDR的概念設計來導入一般常見的海事無線電通訊系統應用目標,建立一個以SDR為基礎搭載的AIS實驗平台後,接收來自港邊船舶所發射的AIS訊號為例,並與實務驗證,得出符合的結果。
本研究以ITU導入一個新系統的可行性評估模型為基礎建立本研究架構,評估面向從技術面、法規面、人力資源面、財務面來討論後,再進行SDR與傳統無線通訊系統的優缺點分析,本研究得出的結果為技術面可行、法規面涉及的監管環境仍有缺乏、人力資源面對於用戶來說,在海事無線電通訊系統及SDR之間,可以根據自己的需求考量在軟硬體維護之間取得一個平衡,二者可以並行不悖,財務面則是比較海事無線電通訊系統與SDR射頻設備的價格,當不同通訊模式都可以用軟體來定義的時候,用戶可以大大的減低其成本顯見SDR的價格優勢,因此財務面的評估是可行。本研究評估結果提供給相關用戶及通訊廠商供參考。
英文摘要 This paper is to evaluate the feasibility of introducing software defined radio (SDR) to maritime communication systems. The apparent characteristic of SDR is re-configurable and flexible to process signals by software rather than traditional hardware components. Besides, SDR devices can cover a wide range of frequency in which most of the maritime communication systems can be used.

There are many kinds of maritime communication systems. One of them is automatic identification system (AIS). AIS can exchange data based on ship-to-ship and ship-to-shore facilities using two main channels 161.975 MHz and 162.025 MHz. This study attempts to implement SDR-based AIS platform for receiving actual signals from ships in harbor.

To study the feasibility of using SDR, we constructed an evaluation model that includes four factors: technique, legal and regulatory, maintenance and repair, the actual price of the device as well. These four topics are used to compare SDR with traditional maritime communication facilities and to analyze their strengths and weaknesses.

Consequently, the technical standards for SDR have been specified by the IEEE and ETSI. Since the SDR can reconfigure communication system by software, this advantage makes it easy to maintain a communication system. Also, SDR devices are cheaper than traditional hardware devices. However, the potential interference from SDR has not been solved by the current domestic regulatory department.
論文目次 摘要 I
誌謝 VI
目錄 VII
表目錄 IX
圖目錄 X
第一章 緒論1
1.1研究背景與動機 1
1.2 研究目的 4
1.3 研究流程 5
第二章 文獻回顧 7
2.1 船舶自動識別系統AIS的功能與作用 7
2.2 AIS發送的資訊內容與種類 9
2.3 軟體定義無線電 12
2.4 船舶自動識別系統及軟體定義無線電相關文獻 13
第三章 研究方法 15
3.1 軟體定義無線電SDR的概念 15
3.2可行性評估的目的 18
3.3 可行性評估的面向 18
3.3.1 技術面 18
3.3.2 法規面 19
3.3.3 人力資源面 19
3.3.4 財務面 20
第四章 分析與驗證 21
4.1 可行性評估四大面向分析 21
4.2 技術面分析-基於SDR技術的AIS實驗平台 22
4.2.1 軟體定義無線電-GNU Radio分析流程 23
4.2.2 結果與驗證 26
4.2.3目前發展現況 36
4.3 法規面比較分析-法規監管機構 37
4.4 人力資源面比較分析 41
4.5 財務面比較分析-設備費用 44
4.5.1 市售海事通訊設備價格 44
4.5.2 市售AIS設備與SDR價格 48
4.6優缺點分析 54
第五章 結論與建議 57
5.1 可行性評估與結論 57
5.2 研究限制 58
5.3 研究建議 59
參考文獻 61
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https://shop.marinetraffic.com/em-track-ais-a200.html,
擷取自2016/7/10
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http://www.worldnav.com/shop/products.asp?cat=30,擷取自
2016/7/10
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取自2016/7/10
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