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低成本气象传真/NAVTEX一体接收机设计
| 论文题名： | 低成本气象传真/NAVTEX一体接收机设计 |
| 关键词： | 船舶通信设备;气象传真接收机;奈伏泰斯接收机;一体化设计;异步并行处理;嵌入式系统 |
| 摘要： | 气象传真接收机和奈伏泰斯(NAVTEX)接收机是船舶及其他海上作业平台不可或缺的重要设备。前者可以使船舶在全球各个海域及时地掌握当地气象信息图像。后者是全球海上遇险与安全系统(GMDSS)的重要组成部分，可以使船舶接收到附近海域的告警信息。随着我国对海军建设的不断加强，船舶通信设备的自主化研发也越来越受到重视。目前，国内较为成熟的接收机产品大多为单机单用，即一台接收机仅能单独接收奈伏泰斯信息或气象传真图像。对于气象传真/NAVTEX一体机的研制，仅有少部分的国内机构正在进行，并且所开发的一体机成本较高，与国外设备相比，市场竞争力明显不足。根据当前一体机的国内发展现况，本文对低成本气象传真/NAVTEX一体接收机进行了设计。 本文依据一体机的各部分功能，将其划分成射频前端模块、基带信号处理模块和系统主控模块三个部分进行设计。 射频前端模块采用经典的超外差体系结构，主要对天线接收到的微弱射频信号进行多次的滤波、混频和放大等处理，从而得到符合ADC（模数转换器）采样条件的基带调制信号。 基带信号处理模块采用了双核处理器，CPU1核和CPU2核采用异步并行的接收处理方式，同时使用双核处理器的片内ADC采样基带调制信号，然后对采样后的FSK数字信号进行软件解调，同时CPU2核还对NAVTEX信息进行了解码，有效地简化了硬件电路，减少了制造成本。 系统主控模块采用了成本较低的微处理器，并引入了嵌入式操作系统用于实现和管理数据接收、信息存储、图像格式处理、人机交互等功能。 本论文根据一体机的功能要求，在硬件方面，主要完成了三个模块的硬件电路设计;在软件方面，主要完成了双核处理器和微处理器的软件程序设计，其中微处理器的程序采用了嵌入式操作系统。最后，对一体机的整机功能进行了检测，结果表明低成本气象传真/NAVTEX一体接收机的气象传真图像和NAVTEX信息的接收、处理、上传等主要功能都可以正常运行。 |
| 作者： | 杨智超 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 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： | 2021 |
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