学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

海洋环境观测数据传输业务化运行关键技术研究

作　者: 张建涛
导　师: 韩家新
学　校: 国家海洋技术中心
专　业: 港口、海岸及近海工程
关键词: 海洋观测数据传输数据传输标准化 C8051F020 中间解释层通用传输协议
分类号: P711
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 18次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

海洋观测数据传输网是海洋观测体系的重要组成部分,是连接立体观测系统、预报警报系统和信息综合处理系统以及用户之间的纽带和桥梁,其稳定可靠的业务化运行对提高海洋观测预报和海洋灾害预警能力具有重要意义。随着国家对海洋观测技术的高度重视以及海洋科学技术的进步,我国海洋观测将由近海向深远海延伸,多种观测平台特别是海上观测平台将被大量使用,海洋观测数据传输系统存在的一些问题更为突出,比如系统过于复杂、硬件设备不能互换、可能产生访问冲突以及升级改造困难等。为解决这些问题,本论文从以下几方面展开研究:一是提出数据传输标准化方案。它包括三个方面的内容:接口标准化、通信协议标准化和数据传输格式标准化。同时在参考多种传输协议的基础上,建立了一套比较完善的通用传输协议。二是在基本不改变现有软硬件平台的基础上,为实现数据传输标准化提出了一个可行的方案,即在观测平台和通信设备之间构建一个中间解释层。中间解释层相当于一个中间转换模块,用于实现接口、通信协议的转换。三是设计了一套系统用于实现中间解释层的功能,包括硬件部分和软件部分。硬件部分使用C8051F020处理器和一些外围接口器件,软件部分使用Silicon IDE和Microsoft Visual Basic 6.0实现软件开发。最后,构建一套试验环境对所设计的系统进行试验验证,并对结果进行分析。

全文目录

中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-15
  1.1 问题的提出及课题的研究背景  8-11
  1.2 本文主要工作  11-12
  1.3 本文成果在海洋观测数据传输中的作用  12-13
  1.4 论文的结构  13-14
  1.5 本章小结  14-15
第二章海洋环境观测数据传输相关技术研究  15-21
  2.1 无线通信技术的研究现状  15-18
    2.1.1 蜂窝移动通信  15-16
    2.1.2 卫星通信  16-17
    2.1.3 超短波、微波通信  17-18
  2.2 嵌入式系统的发展现状  18-20
    2.2.1 嵌入式系统介绍  18
    2.2.2 嵌入式处理器介绍  18-19
    2.2.3 C8051F系列处理器体系结构与特点  19-20
  2.3 本章小结  20-21
第三章海洋环境观测数据传输系统框架  21-27
  3.1 框架在海洋环境观测数据传输中的作用  21-22
  3.2 系统总体设计  22-26
    3.2.1 处理器的选择  23-24
    3.2.2 系统的硬件设计  24-25
    3.2.3 系统的软件设计  25-26
  3.3 本章小结  26-27
第四章硬件电路设计  27-40
  4.1 通信控制模块电路设计  27-35
    4.1.1 C8051F020处理器介绍  27-30
      4.1.1.1 C8051F020的结构与特性  27-28
      4.1.1.2 电源管理方式  28
      4.1.1.3 振荡器  28
      4.1.1.4 复位电路  28-29
      4.1.1.5 外围电路  29-30
    4.1.2 扩展存储器设计  30-31
    4.1.3 外围接口设计  31-34
      4.1.3.1 RS-232接口设计  31-32
      4.1.3.2 RS-485接口设计  32-33
      4.1.3.3 USB接口设计  33-34
      4.1.3.4 接口转换开关设计  34
    4.1.4 电源设计  34-35
  4.2 接口转换模块电路设计  35-38
    4.2.1 供电电源设计  35-37
    4.2.2 转换接口设计  37-38
  4.3 电路抗干扰设计  38-39
  4.4 PCB设计与实现  39
  4.5 本章小结  39-40
第五章软件系统开发  40-54
  5.1 通用传输协议介绍  40-42
    5.1.1 通用传输协议的作用和功能  40
    5.1.2 通用传输协议的内容  40-41
    5.1.3 通信流程说明  41-42
  5.2 软件系统开发  42-53
    5.2.1 软件开发环境  42-44
    5.2.2 软件开发过程  44-53
      5.2.2.1 系统时钟及初始化  44-45
      5.2.2.2 UART 控制  45
      5.2.2.3 协议转换  45-51
      5.2.2.4 接收端软件设计  51-53
  5.3 本章小结  53-54
第六章系统调试与试验验证  54-64
  6.1 系统调试与结果分析  54-58
    6.1.1 系统调试环境  54
    6.1.2 调试过程与结果分析  54-58
  6.2 系统试验验证  58-63
    6.2.1 试验环境建立  58-59
    6.2.2 试验过程与结果分析  59-63
  6.3 本章小结  63-64
第七章总结与展望  64-65
参考文献  65-67
发表论文及参加科研情况说明  67-68
附录一：文中涉及的简称和缩略词  68-69
附录二：通信控制模块电路原理图  69-70
附录三：接口转换模块电路原理图  70-71
致谢  71

海洋环境观测数据传输业务化运行关键技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文