海上數(shù)字廣播（NAVDAT）系統(tǒng)技術(shù)要求

1JT/T1255—XXXX海上數(shù)字廣播（NAVDAT）系統(tǒng)技術(shù)要求本文件規(guī)定了中頻海上數(shù)字廣播（NAVDAT）系統(tǒng)的系統(tǒng)組成與設(shè)計要求、應(yīng)用功能要求和性能要求。本文件適用于中頻海上數(shù)字廣播的播發(fā)系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。IEC61162（所有部分）海上導(dǎo)航和無線電通信設(shè)備及系統(tǒng)數(shù)字接口（Maritimenavigationandradiocommunicationequipmentandsystems—Digitalinterfaces）IMOMSC.302（87）決議通過駕駛室警報管理性能標(biāo)準(zhǔn)（AdoptionofperformancestandardsforBridgeAlertManagement）ITU-RM.493-15:2019建議書用于水上移動業(yè)務(wù)的數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)（Diselective-callingsystemforuseinthemaritimemobileservice）ITU-RM.585-9:2022建議書水上移動業(yè)務(wù)標(biāo)識的指配和使用（Assignmentanduseofidentitiesinthemaritimemobileservice）ITU-RP.368建議書頻率在10kHz和30MHz間的地波傳播曲線（Ground-wavepropagationpredictionmethodforfrequenciesbetween10kHzand30MHz）ITU-RP.372建議書無線電噪聲（Radionoise）ITU《無線電規(guī)則》（RadioRegulations）3術(shù)語和定義、縮略語3.1術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1.1碼率coderate糾錯編碼后有效數(shù)據(jù)率和原始數(shù)據(jù)率的比例。3.1.2信息information來自各種原始信息源的數(shù)據(jù)。3.1.3消息message2JT/T1255—XXXX以一定的格式對信息進(jìn)行處理后的數(shù)據(jù)。3.2縮略語下列縮略語適用于本文件。AIS：船舶自動識別系統(tǒng)（AutomaticidentificationSystem）ASCII：美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）BDS：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDouNavigationSatelliteSystem）BER：誤碼率（BitErrorRate）BMP：圖像文件格式（Bitmap）CDU：顯示控制單元（DisplayandControlUnit）CRC：循環(huán)冗余檢驗（CyclicRedundancyCheck）DS：數(shù)據(jù)流（DataStream）ECDIS：電子海圖和顯示信息系統(tǒng)（ElectronicChartDisplayandInformationSystem）eLoran：增強(qiáng)型羅蘭導(dǎo)航系統(tǒng)（enhancedLongRangeNavigation）GIF：圖像互換格式（GraphicsInterchangeFormat）GNSS：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem）HTML：超文本標(biāo)記語言（HypertextMarkupLanguage）IHR：《國際衛(wèi)生條例（2005）》（InternationalHealthRegulations）IMD3：三階互調(diào)抑制比（IntermodulationDistortionfromtheThirdOrder）IMO：國際海事組織（InternationalMaritimeOrganization）ITU：國際電信聯(lián)盟（InternationalTelecommunicationUnion）JPEG：專家組定義的格式（JointPhotographicExpertsGroup）LDPC：低密度奇偶校驗碼（LowDensityParityCheck）LORAN：羅蘭導(dǎo)航系統(tǒng)（LongRangeNavigation）LRIT：船舶遠(yuǎn)程識別與跟蹤系統(tǒng)（LongRangeIdentificationandTrackingofships）MER：調(diào)制錯誤率（ModulationErrorRate）MF：中頻（MediumFrequency）METAREA：氣象警告區(qū)（Meteorologywarningarea）MIS：調(diào)制信息流（ModulationInformationStream）MMSI：水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼（MaritimeMobileServiceIdentify）NAVAREA：航行警告區(qū)（navigationalwarningarea）NAVDAT：海上數(shù)字廣播（NavigationalData）OFDM：正交頻分復(fù)用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing）PDF：便攜式文檔格式（PortableDocumentFormat）PNG：可移植網(wǎng)絡(luò)圖形（PortableNetworkGraphic）PRBS：偽隨機(jī)二進(jìn)制序列（PseudoRandomBinarySequence）QAM：正交幅度調(diào)制（QuadratureAmplitudeModulation）RF：射頻（RadioFrequency）RMS：均方根（rootmeansquare）SAR：搜救（SearchandRescue）SDR：軟件定義無線電（SoftwareDefinedRadio）SFN：單頻網(wǎng)（SingleFrequencyNetwork）SIM：信息和管理系統(tǒng)（SystemofInformationandManagement）3JT/T1255—XXXXSNR：信噪比（SignalNoiseRate）TIS：播發(fā)臺信息流（TransmitterInformationStream）VTS：船舶交通管理系統(tǒng)（VesselTrafficService）WHO：世界衛(wèi)生組織（WorldHealthOrganization）4系統(tǒng)組成與設(shè)計4.1系統(tǒng)組成4.1.1NAVDAT系統(tǒng)由SIM、岸基網(wǎng)絡(luò)、岸基播發(fā)臺、傳輸信道、船載接收機(jī)和遠(yuǎn)程監(jiān)測接收機(jī)組成，其中遠(yuǎn)程監(jiān)測接收機(jī)為可選部分。4.1.2NAVDAT系統(tǒng)框架應(yīng)符合圖1的規(guī)定。圖1NAVDAT系統(tǒng)框架4.2SIM4.2.1組成SIM組成應(yīng)符合圖2的規(guī)定,包括：a)文件消息來源接口；b)文件多路復(fù)用器；c)文件多路復(fù)用管理器；d)岸基播發(fā)臺管理器。圖2SIM組成4JT/T1255—XXXX4.2.2總體功能SIM應(yīng)具備下列功能：a)收集和控制各類信息；b)創(chuàng)建需傳輸?shù)南⑽募?；c)根據(jù)文件的優(yōu)先級和重播需求創(chuàng)建廣播計劃；d)監(jiān)測岸基播發(fā)臺工作狀態(tài)和播發(fā)質(zhì)量；e)控制岸基播發(fā)臺工作參數(shù)。4.2.3文件多路復(fù)用器文件多路復(fù)用器應(yīng)具備下列功能：a)交付從數(shù)據(jù)源得到的消息文件；b)加密消息文件；c)格式化帶有接收者信息、優(yōu)先級狀態(tài)和時間有效性的文件消息；d)將消息文件發(fā)送至播發(fā)臺。4.2.4文件多路復(fù)用管理器文件多路復(fù)用管理器應(yīng)至少具備下列功能：a)查看來自所有數(shù)據(jù)源的消息文件；b)根據(jù)消息的優(yōu)先級別排序播發(fā)；c)指定消息文件的接收方；d)加密消息文件。4.2.5岸基播發(fā)臺管理器岸基播發(fā)臺管理器通過網(wǎng)絡(luò)與播發(fā)臺連接，應(yīng)具備下列功能：a)能監(jiān)視發(fā)射狀態(tài)、告警、有效發(fā)射功率、同步報告和播發(fā)臺發(fā)射質(zhì)量等播發(fā)臺狀態(tài)信息；b)能變更發(fā)射功率、OFDM參數(shù)（導(dǎo)頻子載波、調(diào)制方式、糾錯編碼方式等）和發(fā)射序列等播發(fā)臺參數(shù)。4.3岸基網(wǎng)絡(luò)4.3.1岸基網(wǎng)絡(luò)應(yīng)確保消息文件和控制信令/監(jiān)測數(shù)據(jù)在SIM和岸基播發(fā)臺之間的傳輸。4.3.2岸基網(wǎng)絡(luò)宜采用寬帶連接、低速率連接或本地文件共享的方式。4.4岸基播發(fā)臺4.4.1組成岸基播發(fā)臺組成符合圖3的規(guī)定，應(yīng)至少包括下列配置：a)一臺控制器，具備安全機(jī)制的本地服務(wù)器；b)一臺OFDM調(diào)制器；c)一臺500kHz頻段的數(shù)字發(fā)射機(jī)；d)一副帶匹配單元的發(fā)射天線；e)一臺用于時間同步的GNSS接收機(jī)或原子參考時鐘；f)一臺帶天線的監(jiān)測接收機(jī)。5JT/T1255—XXXX圖3岸基播發(fā)臺組成4.4.2功能岸基播發(fā)臺應(yīng)具備下列功能：a)接收來自SIM的消息文件；b)將消息文件轉(zhuǎn)換成OFDM信號；c)將RF信號通過天線輻射，向船舶廣播；d)監(jiān)測岸基播發(fā)臺工作狀態(tài)并向SIM上報。4.4.3控制器4.4.3.1控制器應(yīng)能處理下列信息：a）來自SIM的消息文件；b）來自GNSS接收機(jī)或參考時鐘的時間同步信息；c）來自監(jiān)測接收機(jī)的頻率為500kHz的信號；d）來自調(diào)制器的頻率為500kHz的信號；e）來自RF生成器和放大器的監(jiān)測信號。4.4.3.2控制器應(yīng)具備下列功能：a）在傳輸前檢查495kHz～505kHz頻段是否空閑；b）將岸基播發(fā)臺的所有信號與同步時鐘信號同步；c）控制傳輸參數(shù)、時間和序列；d）按傳輸要求格式化需發(fā)射的消息文件。4.4.4調(diào)制器4.4.4.1組成NAVDAT調(diào)制器的組成應(yīng)符合圖4的規(guī)定。6JT/T1255—XXXX圖4NAVDAT調(diào)制器組成4.4.4.2輸入流調(diào)制器應(yīng)對下列三種輸入流進(jìn)行內(nèi)容編碼，編碼格式應(yīng)符合附錄A的規(guī)定。a)MIS輸入流。采用4-QAM子載波調(diào)制，用于提供下列信息：1)頻譜占用率（1kHz、3kHz、5kHz或10kHz）；2)用于TIS和DS的調(diào)制（4-QAM、16-QAM或64-QAM）。b)TIS輸入流。采用4-QAM或16-QAM子載波調(diào)制，用于向接收機(jī)提供下列信息：1)DS糾錯編碼，白天為地波傳播模式（即模式A夜間為地波+天波傳播模式（即模式B2)播發(fā)臺標(biāo)識；注：針對白天的地波傳播與夜間的地波及天波傳播，采用的c)DS輸入流。包含要發(fā)送的信息文件，信息文件應(yīng)已通過文件多路復(fù)用器進(jìn)行格式化，并由調(diào)制器按照附錄A規(guī)定的數(shù)據(jù)幀編碼格式進(jìn)行編碼。必要時，對DS進(jìn)行加密信源編碼。4.4.4.3糾錯編碼調(diào)制器應(yīng)采用糾錯編碼對輸入流進(jìn)行信道編碼，編碼格式應(yīng)符合附錄A的規(guī)定，其中DS的編碼采用0.5和0.75兩種碼率。4.4.4.4OFDM生成4.4.4.1.1調(diào)制器應(yīng)對MIS、TIS和DS三種輸入流進(jìn)行能量擴(kuò)散編碼、糾錯編碼和交織編碼并輸入至OFDM映射器。4.4.4.1.2導(dǎo)頻生成器應(yīng)生成導(dǎo)頻信號，用于接收機(jī)估計無線電信道并實現(xiàn)同步，導(dǎo)頻信號格式應(yīng)符合附錄B的規(guī)定。4.4.4.1.3OFDM映射器應(yīng)將輸入流和導(dǎo)頻信號調(diào)制和分布在各個子載波上，OFDM參數(shù)定義應(yīng)符合附錄B的規(guī)定。4.4.4.1.4OFDM基帶信號生成器應(yīng)根據(jù)OFDM映射器的輸出生成OFDM基帶信號。4.4.5數(shù)字發(fā)射機(jī)4.4.5.1數(shù)字發(fā)射機(jī)基帶信號應(yīng)變換為500kHzRF信號，再將信號放大到必要的功率。4.4.5.2岸基發(fā)射器的輸出射頻功率應(yīng)可調(diào)節(jié)，最大功率不小于10kWRMS。4.4.5.3發(fā)射器的均方根射頻功率應(yīng)適應(yīng)天線的整體效率和所需的無線電覆蓋范圍。4.4.5.4數(shù)字發(fā)射機(jī)輸出端的波峰因子不應(yīng)大于10dB。4.4.6帶匹配單元的發(fā)射天線7JT/T1255—XXXX發(fā)射天線應(yīng)配有阻抗匹配單元，RF放大器應(yīng)通過阻抗匹配單元連接至發(fā)射天線。4.4.7GNSS接收機(jī)和原子參考時鐘GNSS接收機(jī)應(yīng)用于同步本地控制器，原子參考時鐘應(yīng)用于在SFN模式下提供高精度參考時鐘。4.4.8監(jiān)測接收機(jī)監(jiān)測接收機(jī)在傳輸前應(yīng)檢查頻段495～505kHz是否空閑，并提供檢查傳輸?shù)目赡苄?。宜使用遠(yuǎn)程監(jiān)控接收器監(jiān)控本地信號接收質(zhì)量。4.5傳輸信道4.5.1無線電覆蓋范圍估計電臺的無線電覆蓋范圍與發(fā)射天線的整體性能密切相關(guān)，覆蓋范圍應(yīng)按照ITU-RP.368建議書和ITU-RP.372建議書通過適當(dāng)?shù)哪M軟件計算。相應(yīng)示例見ITU-RM.2201建議書和ITU-RM.2443建議書。4.5.2傳播信道模式4.5.2.1中高頻NAVDAT應(yīng)包括下列4種傳播信道模式：a)模式A：具有輕微衰落的高斯通道，適用于地波傳播；b)模式B：時間和頻率選擇性通道，具有更長的延遲擴(kuò)展，適用于地波和天空波混合傳播；c)模式C：與模式B相同，但具有更多的多普勒頻移，適用于多跳的天空波傳播，不適用于500kHzMFNAVDAT；d)模式D：與模式B相同，但具有嚴(yán)重的延遲和多普勒頻移，適用于多個電離層上的多跳天波傳播，不適用于500kHzMFNAVDAT。4.5.2.2MFNAVDAT應(yīng)包括下列2種傳播信道模式：P.368建議書，以及“NOISEDAT”軟件結(jié)合ITU-RP.372建議書來計算覆蓋范圍；b)模式B：適于夜間使用。4.6船載接收機(jī)4.6.1組成船載接收機(jī)組成見圖5，應(yīng)包括下列基本模塊：a)NAVDAT接收天線；b)GNSS接收機(jī)；c)RF前端；d)OFDM解調(diào)器；e)文件多路分配器；f)接收控制器；g)CDU；h)數(shù)據(jù)接口；8JT/T1255—XXXX注：本圖為功能示意圖，船載接收機(jī)可采用SDR圖5船載接收機(jī)組成4.6.2功能船載接收機(jī)應(yīng)具備下列功能：a)接收NAVDAT無線電信號，并解調(diào)射頻OFDM信號；b)根據(jù)接收到的MIS，自動選擇解調(diào)和糾錯譯碼的方式；c)識別信息的廣播模式、優(yōu)先級和類型；d)重建和修復(fù)消息文件；e)信息顯示與告警；f)接收到與SAR相關(guān)的消息時進(jìn)行警報；g)根據(jù)消息文件的應(yīng)用分類，顯示消息內(nèi)容或?qū)⑾⑽募峁┙o專用設(shè)備；h)接收機(jī)ID設(shè)置和存儲；i)設(shè)置、保存和管理岸基播發(fā)臺信息表和消息類型表；j)消息存儲和管理；k)接收機(jī)內(nèi)置實時時鐘，并通過GNSS接收機(jī)進(jìn)行自動校準(zhǔn)；l)自檢及軟件/固件更新。4.6.3接收機(jī)類型根據(jù)接收通道數(shù)，NAVDAT船載接收機(jī)應(yīng)分為下列三種類型：a)A類：單通道接收機(jī)，接收1個中頻信道（500kHz）；b)B類：雙通道接收機(jī)，接收1個中頻信道（500kHz）和1個高頻信道（4226kHz）；c)C類：三通道接收機(jī)，在B類雙通道接收機(jī)基礎(chǔ)上，增加第3個接收機(jī)通道，以監(jiān)視和掃描所有其他有效NAVDAT頻率。第3個通道的頻率范圍宜覆蓋下列MF和HF頻率：1)415kHz～526.5kHz的水上MF頻段（500kHz除外）；（4226kHz除外）；3)《無線電規(guī)則》附錄17中分配給HF寬帶數(shù)字傳輸?shù)念l段：4MHz、6MHz、8MHz、12MHz、16MHz、19MHz、22MHz和26MHz。4.6.4NAVDAT接收天線9JT/T1255—XXXX4.6.4.1A類船載接收機(jī)應(yīng)配備覆蓋495kHz～505kHz頻段的全向接收天線。4.6.4.2B類船載接收機(jī)應(yīng)配備覆蓋495kHz～505kHz及4221kHz～4231kHz頻段的全向接收天線。4.6.4.3C類船載接收機(jī)應(yīng)配備覆蓋415kHz～27.5MHz頻段的全向接收天線。4.6.5GNSS接收機(jī)4.6.5.1應(yīng)能從BDS、GPS等GNSS接收機(jī)獲取船舶的位置和時間信息。4.6.5.2當(dāng)無GNSS位置數(shù)據(jù)輸入時，應(yīng)通過一副與內(nèi)置GNSS接收機(jī)或者與現(xiàn)有船載GNSS接收機(jī)連接的GNSS天線獲取船舶位置和授時信息。4.6.6RF前端RF前端包含RF濾波器、RF放大器和基帶輸出。RF濾波器的通帶應(yīng)覆蓋415kHz～526.5kHz的水上MF頻段和所有水上HF頻段。在MF廣播頻段（從526.5kHz開始）宜放置陷波濾波器，以防護(hù)來自船舶發(fā)射天線或閃電的強(qiáng)RF場。4.6.7OFDM解調(diào)器4.6.7.1OFDM解調(diào)器應(yīng)能夠解調(diào)基帶OFDM信號，輸出包括消息文件的數(shù)據(jù)流。4.6.7.2OFDM解調(diào)器應(yīng)實現(xiàn)下列功能：a)時間/頻率同步；b)信道估算；c)自動調(diào)制恢復(fù)；d)糾錯。4.6.7.3OFDM解調(diào)器應(yīng)能夠自動檢測下列調(diào)制參數(shù)：a)4-QAM、16-QAM或64-QAM；b)糾錯編碼的類型。4.6.7.4OFDM解調(diào)器應(yīng)能夠解調(diào)TIS、MIS和DS信息，并測量接收的無線電信號參數(shù)，至少包括：a)SNR；b)BER；c)MER。4.6.8文件多路分配器文件多路分配器應(yīng)具備下列功能：a)從控制器接收消息文件；b)根據(jù)配置，對消息文件進(jìn)行管理，包括：1)存儲在通過船舶網(wǎng)絡(luò)訪問的船載服務(wù)器上；2)直接顯示在接收機(jī)CDU上；3)直接發(fā)送到相應(yīng)的船載設(shè)備；4)刪除過期的消息文件。4.6.9接收控制器接收控制器應(yīng)具備下列功能：a)從DS提取消息文件；b)根據(jù)廣播模式類型，判讀消息文件是否是播發(fā)給本船的，以進(jìn)一步處理或丟棄；c)在必要/可行的情況下解密消息文件；JT/T1255—XXXXd)解析TIS和MIS以及解調(diào)器給出的其他參數(shù)；e)從文件多路分配器收集下列信息：1)已解碼消息文件的總量；2)可用消息文件的數(shù)量；3)錯誤事件（如解密錯誤）。4.6.10CDU4.6.10.1CDU應(yīng)具備下列功能：a)顯示特殊信息，并通過配置接口連接到一個專用設(shè)備應(yīng)用（如電子導(dǎo)航），以及管理船舶的許可內(nèi)容（如船舶識別、加密）；b)顯示和檢查接收參數(shù)；c)根據(jù)消息文件的應(yīng)用分類顯示消息內(nèi)容。4.6.10.2當(dāng)接收機(jī)是一個獨(dú)立的黑盒設(shè)備時，CDU可以是配套的外部計算機(jī)上運(yùn)行的一個特殊應(yīng)用程序。4.6.11數(shù)據(jù)接口4.6.11.1接收機(jī)通過數(shù)據(jù)接口從GNSS等外部設(shè)備獲取數(shù)據(jù)?？刂破鞲鶕?jù)應(yīng)用對消息文件進(jìn)行分類，并通過數(shù)據(jù)接口將消息文件提供給應(yīng)用設(shè)備。4.6.11.2接收機(jī)應(yīng)提供符合IEC61162（所有部分）的可配置數(shù)據(jù)接口。宜為文件的高速傳輸提供以太網(wǎng)和USB接口，并為打印機(jī)提供連接。4.6.11.3根據(jù)需要，接收機(jī)還應(yīng)提供一路符合IMOMSC.302（87）決議中IMO橋梁警報管理性能標(biāo)準(zhǔn)的警報管理接口。4.6.12電源接收機(jī)的主要供電設(shè)備應(yīng)與船載主要供電單元適配，宜接入應(yīng)急電源。4.7遠(yuǎn)程監(jiān)測接收機(jī)4.7.1宜配置遠(yuǎn)程監(jiān)測接收機(jī)監(jiān)測岸基播發(fā)臺工作狀態(tài)并向SIM上報。4.7.2遠(yuǎn)程監(jiān)測接收機(jī)應(yīng)按照船載接收機(jī)的組成和設(shè)計要求進(jìn)行研制，此外遠(yuǎn)程監(jiān)測接收機(jī)應(yīng)配置網(wǎng)絡(luò)接口模塊并接入岸基網(wǎng)絡(luò)。5應(yīng)用功能要求5.1廣播消息5.1.1NAVDAT系統(tǒng)應(yīng)廣播下列消息類型：a)航行安全；b)安保；c)海盜；d)搜救；e)氣象海況；f)引航或港口消息；g)VTS文件；JT/T1255—XXXXh)電子海圖更新包；5.1.2NAVDAT消息類型編碼格式應(yīng)符合附錄C的規(guī)定。5.2廣播模式5.2.1NAVDAT系統(tǒng)應(yīng)具備下列廣播模式：a)通播：針對所有船舶的消息播發(fā)；b)選播：針對指定區(qū)域內(nèi)航行船舶的消息播發(fā)；c)組播：針對船隊的消息播發(fā)；d)單播：使用MMSI，針對單船的消息播發(fā)。5.2.2船隊間的廣播格式應(yīng)符合ITU-RM.585-9:2022建議書附件1第1部分中同時呼叫一艘以上船舶的船舶電臺群呼標(biāo)識格式。5.2.3指定區(qū)域地理位置坐標(biāo)的定義應(yīng)符合ITU-RM.493-15:2019建議書附件1中5.3規(guī)定。5.2.4NAVDAT消息文件編碼格式應(yīng)符合附錄D的規(guī)定。5.3廣播優(yōu)先級廣播優(yōu)先級從高到低分為預(yù)留未來使用、遇險、緊急和安全四個等級，編碼格式應(yīng)符合附錄C的規(guī)5.4播發(fā)文件類型與格式5.4.1NAVDAT系統(tǒng)應(yīng)具備消息和文件播發(fā)功能，文件播發(fā)應(yīng)采用文件分組傳輸格式和差錯控制方式。文件分組傳輸格式和差錯控制方式見附錄A.5。5.4.2NAVDAT系統(tǒng)應(yīng)能播發(fā)下列消息文件類型：a)ASCII編碼的文本文件；b)UTF-8格式的文本文件；c)HTML格式文件；d)BMP、JPEG、GIF或PNG等圖片；e)PDF文檔；f)ZIP壓縮文件；g)電子海圖文件。5.5信道掃描接收5.5.1掃描接收模式應(yīng)為實時解調(diào)或延時解調(diào)。5.5.2掃描的頻率應(yīng)基于NAVDAT岸基播發(fā)臺播發(fā)的信息（見表C.1中消息63），以及接收機(jī)存儲的信息。5.5.3接收機(jī)應(yīng)根據(jù)其位置，確定所在的NAVAREA和METAREA區(qū)域，也可手動在NAVAREA/METAREA區(qū)域之外添加NAVDAT站。5.5.4接收機(jī)應(yīng)根據(jù)上述信息進(jìn)行掃描接收，在播發(fā)臺發(fā)射前自動切換到指定頻率，以便完整接收數(shù)據(jù)。5.5.5上述接收通道應(yīng)共用一套接收天線，天線宜按頻段分MF和HF2路輸出。5.5.6接收機(jī)應(yīng)監(jiān)聽500kHz和4226kHz的信號，并應(yīng)同時解碼在這兩個頻率上接收到的信號。5.5.7接收機(jī)應(yīng)在下列水上頻段上使用掃描功能：a)415kHz～526.5kHz（500kHz除外）的MF頻帶；JT/T1255—XXXXb)《無線電規(guī)則》附錄17中分配給NAVDAT的通kHz和22450.5kHz（4226kHz除外）；c)在頻帶4kHz、6kHz、8kHz、12kHz、16kHz、19kHz、22kHz及26MHz內(nèi)分配予《無線電規(guī)則》附錄17的寬頻數(shù)碼發(fā)射的頻帶。5.5.8接收機(jī)應(yīng)搜索其存儲的NAVDAT電臺表（通過表C.1中消息63更新），以查找根據(jù)所分配的時隙（時間基準(zhǔn)）順序掃描的所有頻率。為確保接收機(jī)掃描功能的正常操作，在發(fā)送NAVDAT幀之前，NAVDAT岸基播發(fā)臺應(yīng)按照附錄B的規(guī)定廣播一個已知的數(shù)據(jù)。接收機(jī)檢測并調(diào)諧到該頻率，測量其SNR，確定電臺及其NAVAREA/METAREA區(qū)域。5.5.9在掃描選擇的頻率上接收到的信號應(yīng)根據(jù)NAVDAT接收機(jī)計算機(jī)此時的資源進(jìn)行實時或時移解碼。5.6文件自動修復(fù)接收機(jī)應(yīng)按照附錄A.5給出的文件分組傳輸格式和差錯控制方式，利用同一文件多次重發(fā)的分組數(shù)據(jù)，對錯誤的文件進(jìn)行修復(fù)。6性能要求6.1調(diào)制指標(biāo)6.1.1調(diào)制參數(shù)NAVDAT系統(tǒng)采用OFDM調(diào)制技術(shù)應(yīng)符合附錄B的規(guī)定。NAVDAT的OFDM參數(shù)應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1OFDM參數(shù)6.1.2信道帶寬NAVDAT數(shù)字廣播定義了不同的信道帶寬，并確定了對應(yīng)于不同頻譜占用率的子載波數(shù)量。信道帶寬值和子載波數(shù)量應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2頻譜占用1234JT/T1255—XXXX6.1.3調(diào)制方式6.1.3.1每個子載波都應(yīng)進(jìn)行QAM調(diào)制，調(diào)制方式包括64-QAM、16-QAM和4-QAM。應(yīng)按照期望的信號魯棒性的不同，采用不同的調(diào)制方式，其調(diào)制方式星座圖見圖6。–1a–1a–1a0Re{z}1011011000a)4-QAM星座圖b)16-QAM星座圖c）64-QAM星座圖標(biāo)引序號說明：1——Re｛z｝為實部；2——i為I支路，下標(biāo)為順序編號0為低位，2為高位；3——Im｛z｝為虛部；4——q為Q支路，下標(biāo)為順序編號，0為低位，2為高位；5——a為單位長度。圖6調(diào)制方式星座圖6.1.3.2不同輸入流采用的子載波調(diào)制方式應(yīng)符合表3的規(guī)定。JT/T1255—XXXX表3輸入流的子載波調(diào)制方式4-QAM4-QAM、16-QAM4-QAM、16-QAM或64-QAM6.1.4有用數(shù)據(jù)速率6.1.4.1應(yīng)對原始數(shù)據(jù)速率采用糾錯編碼以獲得有用數(shù)據(jù)速率，更高的碼率提供更高的有用數(shù)據(jù)速率。6.1.4.2模式A和模式B的不同調(diào)制方式和碼率對應(yīng)的有用數(shù)據(jù)速率分別應(yīng)符合表4和表5的規(guī)定。表4模式A的有用數(shù)據(jù)速率0123456575859555333333111111JT/T1255—XXXX表5模式B的有用數(shù)據(jù)速率01234565758595553333331111116.1.5數(shù)據(jù)幀編碼數(shù)據(jù)幀編碼應(yīng)符合附錄A的規(guī)定。6.1.6能量擴(kuò)散編碼能量擴(kuò)散編碼應(yīng)符合附錄B中B.3的規(guī)定。6.2播發(fā)臺6.2.1頻率范圍頻率范圍為495kHz～505kHz。6.2.2載波頻率誤差載波頻率誤差不應(yīng)超過標(biāo)稱頻率的±2.5Hz。JT/T1255—XXXX6.2.3RF信號的頻譜占用NAVDATRF信號的帶寬F為1kHz、3kHz、5kHz或10kHz，其頻譜占用應(yīng)符合圖7的規(guī)定。圖7RF信號的頻譜占用播發(fā)臺IMD3不應(yīng)小于40dBc。6.2.5最小可用場強(qiáng)覆蓋邊緣的最小可用場強(qiáng)不應(yīng)小于25dBμV/m。6.3船載接收機(jī)6.3.1接收頻率6.3.1.1A類接收機(jī)接收信號的中心頻率應(yīng)為500kHz，頻率范圍為495kHz～505kHz。6.3.1.2B類接收機(jī)接收信號的中心頻率應(yīng)為500kHz和4226kHz，頻率范圍為中心頻率±5kHz。6.3.1.3C類接收機(jī)接收信號的中心頻率和頻率范圍符合除B類接收機(jī)的中心頻率和頻率范圍要求，中心頻率還包括6337.5kHz、8443kHz、12663.5kHz、16909.5kHz和22450.5kHz，頻率范圍還應(yīng)覆蓋415kHz～526.5kHz、上述中心頻率的±5kHz、以及4MHz、6MHz、8MHz、12MHz、16MHz、19MHz、22MHz和26MHz中分配給HF寬帶數(shù)字傳輸?shù)念l段。6.3.2靈敏度在BER不大于10-4前提下糾錯后，船載接收機(jī)的接收靈敏度應(yīng)小于-95dBm。6.3.3接收動態(tài)范圍接收動態(tài)范圍應(yīng)為80dB，即應(yīng)能接收輸入信號載波電平在-95dBm～-15dBm范圍內(nèi)的信號。6.3.4接收選擇性接收選擇性不應(yīng)小于40dB，即當(dāng)有用信號電平為-95dBm、單載波干擾信號功率為-55dBm、中心頻率為500kHz±10kHz時，接收糾錯后BER不應(yīng)大于10-4。JT/T1255—XXXXA數(shù)據(jù)幀編碼格式A.1幀結(jié)構(gòu)NAVDAT幀應(yīng)包含同步頭、MIS、TIS以及用于傳輸數(shù)據(jù)的DS，其結(jié)構(gòu)示意見圖A.1。圖A.1NAVDAT幀示意A.2同步頭同步頭是接收機(jī)要同步的每個頭幀的第一個OFDM符號，模式A同步頭序列和模式B同步頭序列分別應(yīng)符合表A.1和表A.2的規(guī)定。表A.1模式A同步頭序列JT/T1255—XXXX表A.2模式B同步頭序列對于不同的信道帶寬，同步頭對應(yīng)的OFDM符號索引應(yīng)符合表A.3的規(guī)定。表A.3OFDM符號索引A1B1A.3MISA.3.1MIS結(jié)構(gòu)MIS應(yīng)包含信道頻譜占用信息、TIS和DS調(diào)制信息，其結(jié)構(gòu)組成和占用的比特數(shù)要求如下：a)頻譜占用信息：2bit，符合表A.4的規(guī)定；b)TIS調(diào)制信息：1bit，符合表A.5的規(guī)定；c)DS調(diào)制信息：2bit，符合表A.6的規(guī)定；d)保留：3bit，默認(rèn)值為0。表A.4頻譜占用信息1123354JT/T1255—XXXX表A.5TIS調(diào)制信息01表A.6DS調(diào)制信息A.3.2MIS編碼方式MIS使用（16,48）極化碼進(jìn)行編碼，其中信息子通道的位置由下列向量[111111111111在標(biāo)準(zhǔn)極性編碼之后，碼字應(yīng)通過丟棄索引為1～16的位，將碼字從64位縮減到48位。A.4TISA.4.1TIS結(jié)構(gòu)播發(fā)臺信息流應(yīng)包含DS編碼方式信息、播發(fā)臺編號以及播發(fā)時間信息，其結(jié)構(gòu)組成和占用的比特數(shù)要求如下：a)DS糾錯編碼：5bit，符合表A.7的規(guī)定；b)播發(fā)臺編號：32bit，符合表A.8的規(guī)定；c)播發(fā)時間信息：17bit，符合表A.9的規(guī)定；d)魯棒性模式：3bit，符合表A.10的規(guī)定；e)預(yù)留：4-QAM為11bit，16-QAM為87bit（默認(rèn)值：0）;f)CRC：8bit。表A.7DS糾錯編碼傳輸類型頻譜占用（kHz）碼率調(diào)制方式10.510.754-QAM10.510.7516-QAM10.564-QAM10.7564-QAM30.5JT/T1255—XXXX表A.7DS糾錯編碼（續(xù)）傳輸類型頻譜占用（kHz）碼率調(diào)制方式30.754-QAM30.530.7516-QAM30.564-QAM30.7564-QAM50.550.754-QAM50.550.7516-QAM50.564-QAM50.7564-QAM0.50.754-QAM0.50.7516-QAM0.564-QAM0.7564-QAM表A.8播發(fā)臺編號ID某NAVDAT播發(fā)臺識別號見示例：ID35位二進(jìn)制。表A.9播發(fā)時間信息566JT/T1255—XXXX表A.10魯棒性模式ABA.4.2TIS編碼方式TIS使用（76,152）極化碼進(jìn)行編碼，其中信息子通道的位置由下列向量中的0確定[1111111標(biāo)準(zhǔn)極性編碼后，應(yīng)通過選擇按1～112和129～168索引的位，將碼字從256位縮減到152位。A.4.3位置有100個載波（其中MIS有48個、TIS有152個）分別用于MIS傳輸和TIS傳輸，表A.11和A.12列出了這些載波的位置。表A.11模式A中MIS和TIS載波位置23456789表A.12模式B（帶寬1kH）中MIS和TIS載波位置234JT/T1255—XXXX表A.12模式B（帶寬1kH）中MIS和TIS載波位置（續(xù)）56789A.5DSA.5.1DS結(jié)構(gòu)DS包含的信息文件應(yīng)采用分組模式傳輸，應(yīng)符合附錄C的規(guī)定。在分組模式下，DS應(yīng)由一系列分組數(shù)據(jù)包組成。分組數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)要求如下：a)報頭：32bit，編碼方式符合表A.13的規(guī)定；b)數(shù)據(jù)段：nbyte，符合附錄C的規(guī)定；c)CRC：16bit。表A.13報頭編碼1當(dāng)分組傳輸?shù)氖峭晃募r，該位應(yīng)保持相同的狀態(tài)；當(dāng)發(fā)送不同的消息文件11分組填充指示16表A.14起始標(biāo)志和結(jié)束標(biāo)志編碼00011011JT/T1255—XXXXA.5.2DS編碼方式DS應(yīng)根據(jù)不同的模式采用不同的調(diào)制方式和編碼方式，模式A和模式B的DIS編碼分別應(yīng)符合表A.15和A.16的規(guī)定。表A.15模式A下DS的信道編碼數(shù)式JT/T1255—XXXX表A.16模式B下DS的信道編碼數(shù)特A.5.3LDPC編碼DS的糾錯編碼應(yīng)采用LDPC編碼，用M×L行、N×L列的校驗矩陣H唯一定義，按照公式（A.1）列出校驗矩陣H：式中：每個元素--L階方陣；-1--L×L的零矩陣；0--L階單位矩陣；Pi,j--表示第i行、第j列的元素，該元素為由L階單位矩陣向右移位Pi,j所得到的置換矩陣。上述具有雙對角線特性的校驗矩陣（H）可以按照公式（A.2）分為信息塊（Hs）與校驗塊(Hp)兩個部分，而且經(jīng)過糾錯編碼后的碼字（C）也可以按照公式（A.3）分成信息位（S）和校驗位（P）兩個部分。碼字（C）按照公式（A.4）給出校驗方程進(jìn)行解算，即可得到相應(yīng)的奇偶校驗位。H=[HsHp]…………（A.2）C=[SP]…………（A.3）…………（A.4）NAVDAT10kHz模式下LDPC的碼長為5120，碼率分別為1/2和3/4。1/2碼率對應(yīng)的校驗矩陣H如下所示：JT/T1255—XXXX3/4碼率對應(yīng)的校驗矩陣H如下所示：76在映射之前，編碼的DS比特序列應(yīng)在時間和頻率上進(jìn)行交織。A.6CRC校驗對于DS中的比特錯誤檢測，應(yīng)在每個DS結(jié)束時按照公式（A.5）計算16位CRC。對于MIS和TIS中的比特錯誤檢測，應(yīng)在每個MIS或TIS結(jié)束時按照公式（A.6）計算8位CRC。5432…………（A.5）…………（A.6）A.7接收掃描可能性的順序為正確接收分配給不同國家或區(qū)域的NAVDAT頻率，接收機(jī)采用掃描功能。應(yīng)通過掃描頻率監(jiān)測廣播之前電臺所發(fā)射預(yù)信號的接收情況。為確保接收機(jī)掃描功能的正常運(yùn)行，在NAVDAT廣播之前，國家或區(qū)域NAVDAT海岸站的發(fā)射機(jī)應(yīng)按照圖A.2給出的掃描序列結(jié)構(gòu)，在400ms內(nèi)傳輸一系列已知數(shù)據(jù)，重復(fù)8次，總持續(xù)時間為3.2s。圖A.2掃描序列結(jié)構(gòu)JT/T1255—XXXX為簡化NAVDAT廣播的接收機(jī)解調(diào)，已知數(shù)據(jù)使用與后續(xù)NAVDAT廣播相同的帶寬和星座，并使用長度為1的超幀模式。為評估BER，使用公式（A.7）并用PRBS（偽隨機(jī)二進(jìn)制序列）數(shù)據(jù)填充DS。移位寄存器的每個信元都應(yīng)在序列開始被預(yù)置為邏輯1，并且PRBS序列的開始與每個幀的開始同步。P(x)=x20+x17+1…………（A.7）已知數(shù)據(jù)中包含的任何文本消息都應(yīng)使用本國語言和英語。JT/T1255—XXXXBB（規(guī)范性）調(diào)制解調(diào)技術(shù)B.1OFDM參數(shù)定義NAVDAT系統(tǒng)采用OFDM技術(shù)。從頻域看，無線電傳輸信道的帶寬分割程多個子載波；從時域看，無線電傳輸信道的占用按照形成OFDM符號的時間排列；一個OFDM單元等效于OFDM符號中的一個子載波。OFDM單元示意見圖B.1圖B.1OFDM單元示意在有效長度為Tu的OFDM符號中插入保護(hù)間隔（Td），可以減輕多徑效應(yīng)，從而減少符號間的干擾。OFDM符號長度（Ts）按照公式（B.1）進(jìn)行計算。T=Tu+Td…………（B.1）將多個OFDM符號串接起來以構(gòu)成OFDM幀，OFDM幀的長度為Tf。OFDM幀時域示意見圖B.2。圖B.2OFDM幀時域示意JT/T1255—XXXXB.2同步某些OFDM符號的子載波可攜帶導(dǎo)頻信號。攜帶導(dǎo)頻信息允許接收機(jī)：a)監(jiān)測是否接收到信號；b)估算頻率偏移；c)估算無線電傳輸信道。導(dǎo)頻信號的數(shù)量取決于期望的信號魯棒性。攜帶導(dǎo)頻信號的OFDM符號示意見圖B.3。圖B.3攜帶導(dǎo)頻信號的OFDM符號示意每幀OFDM符號中的導(dǎo)頻信號的分布示意見圖B.4和圖B.5，每個OFDM頭幀的第一個符號都應(yīng)由組成同步頭的同步信號序列填充，同步信號作為時間基準(zhǔn)為接收機(jī)提供同步。圖B.4模式A導(dǎo)頻信號分布示意圖B.5模式B導(dǎo)頻信號分布示意JT/T1255—XXXX表B.1和表B.2給出了OFDM符號中以2-QAM（BPSK）調(diào)制的導(dǎo)頻信號值。表B.1模式A導(dǎo)頻序列表B.2模式B導(dǎo)頻序列B.3能量擴(kuò)散編碼生成器能量擴(kuò)散是為了避免信號模式的發(fā)射導(dǎo)致不期望的規(guī)律性。在信道編碼之前，應(yīng)使用PRBS進(jìn)行模2對能量擴(kuò)散加擾器的各個輸入進(jìn)行加擾。PRBS定義為圖B.6中的反饋移位寄存器的輸出，輸出應(yīng)使用公式（B.2）給出的多項形式計算。P(x)=x9+x5+1…