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气象传真与NAVTEX组合接收机的设计与实现
| 论文题名： | 气象传真与NAVTEX组合接收机的设计与实现 |
| 关键词： | 气象传真;组合接收机;NAVTEX信号;双核数字信号处理器;UIP网络协议;船舶工程 |
| 摘要： | 气象传真接收机是船舶在海上航行时接收气象信息的必不可少的设备，而NAVTEX接收机则是全球海上遇险与安全系统(Global MaritirneDistress and Safety System，GMDSS)重要组成部分，两者对于船舶在海上的安全航行均起到了不可或缺的作用。目前，气象传真图使用气象传真接收机接收，而NAVTEX报文使用NAVTEX接收机接收，随着两种接收机技术的逐渐成熟，气象传真与NAVTEX组合接收机成为了发展趋势，然而，国内还没有对组合接收机展开研究。另外，随着半导体技术的发展，接收机逐渐向高度数字化的方向发展。基于目前接收机的发展现状，本文对气象传真与NAVTEX组合接收机展开研究。 通过对比现有不同型号传真机的优缺点，确定了基于双核数字控制器的组合接收机方案。使用双核数字控制器替代传统DSP+双口RAM+ARM的解决方案，简化了硬件设计，提高了数字化程度。设计中，将组合接收机分成三部分进行模块化设计，依次为前端板模块、数字控制器模块以及人机交互模块。根据方案设计，本系统能够实现接收气象传真图、NAVTEX信息和图文显示打印功能，还可以通过以太网进行数据共享。 前端板模块的设计主要包括滤波电路、放大电路、混频和本振源设计等，该模块完成气象传真和NAVTEX信号的接收与解调，得到基带调制信号，经过AD转换器完成模拟信号到数字信号转换；双核数字控制器作为系统的核心，主要完成 FSK的数字解调和外围设备的控制。根据系统外围设备需要，对AD转换器电路、存储器电路、网络控制器电路等进行了设计，并完成了人机交互电路的硬件设计。其中，人机交互主要包括LCD驱动、按键输入、热敏打印机驱动电路，热敏打印机接口电路主要包括热能头保护、检纸电路以及步进电机的驱动控制电路等。 本文完成以上硬件设计后，分别对各个模块进行了软件设计，包括LCD驱动程序、按键程序、FATFS文件系统和UIP网络协议栈的移植，并进行了实际测试，测试结果表明FATFS文件系统和UIP网络协议栈的移植均取得了期望的结果，LCD能够正常显示图片和文字。最后，对系统进行了联调，结果表明能够实现传真图像的接收和显示等基本功能。 |
| 作者： | 王振鹏 |
| 专业： | 导航、制导与控制 |
| 导师： | 刘繁明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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