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海洋环境监测数据转发系统

作　者: 姜军
导　师: 乔钢
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 海洋环境监测数据转发系统 2FSK GPRS ARM 水声通信无线通信嵌入式系统
分类号: TP368.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着人类对海洋资源的开发利用,世界各国逐渐认识到海洋环境监测工作的重要性。本文设计了一种海洋环境监测数据转发系统,用于海洋环境监测数据的传输。本系统采用可裁剪的嵌入式系统作为数据通信的核心；根据水声传输的特点,以2FSK作为数据调制方式；根据本国通信网络情况,利用GPRS技术实现数据远程传输。本课题设计的海洋环境监测数据转发系统,可自动、实时的传输海洋环境监测数据,通过基于嵌入式平台的水声通信节点实现监测数据的水下传输,并实现利用GPRS网络技术将数据最终上传到远程FTP服务器。本文根据课题设计的目标,分析系统各传输环节功能,将系统分为数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系统三个子系统依次设计。本文硬件部分设计了用于远程无线通信的GPRS模块,硬件电路主要包括串口电路、电源电路、音频电路、SIM卡电路、复位电路。软件部分以QT2440嵌入式开发板和GPRS模块为开发平台,设计了数据采集子系统中水声通信发送程序、数据传输子系统中水声通信接收程序和控制GPRS模块无线通信程序；数据处理子系统中设定了无线传输组网方式,并架构了FTP服务器。作者选用WINCE5.0嵌入式系统,通过EVC进行编程、调试。软件设计采用多线程技术,完成数据的自动传输、处理。本系统具有自动化、传输实时性的特点,可放置在复杂的海洋环境中长期稳定运行。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 海洋环境监测背景  9
  1.2 海洋环境监测意义作用及海洋环境检测数据转发系统  9-10
  1.3 近年高新技术对海洋环境监测的意义  10
  1.4 国内外发展现状  10-11
  1.5 本文工作内容  11-13
第2章海洋环境监测数据转发系统总体设计  13-19
  2.1 系统设计目标及功能分析  13
  2.2 海洋环境监测数据转发系统总体设计  13-14
  2.3 各子系统结构设计  14-16
    2.3.1 数据采集子系统结构设计  14-15
    2.3.2 数据传输子系统结构设计  15
    2.3.3 数据处理子系统结构设计  15-16
  2.4 本文实现海洋环境监测系统的主要技术原理  16-18
    2.4.1 嵌入式系统用于海洋环境监测数据转发系统的可行性分析  16
    2.4.2 2FSK用于海洋环境监测数据转发系统的可行性分析  16-17
    2.4.3 GPRS技术用于海洋环境监测数据转发系统的可行性分析  17-18
  2.5 本章小结  18-19
第3章海洋环境监测数据转发各子系统通信设计  19-42
  3.1 数据采集子系统通信设计  19-22
    3.1.1 发送数据2FSK调制  19-21
    3.1.2 水声通信发送程序  21-22
  3.2 数据传输子系统通信设计  22-38
    3.2.1 水声通信接收同步  22-24
    3.2.2 水声通信数据接收解调  24-25
    3.2.3 无线数据发送模块设计  25-34
    3.2.4 无线通信程序设计  34-38
  3.3 数据处理子系统通信设计  38-41
    3.3.1 GPRS接网方式  38-40
    3.3.2 FTP服务器架构  40-41
  3.4 本章小结  41-42
第4章调试结果及演示  42-52
  4.1 GPRS模块调试  42-46
    4.1.1 GPRS模块硬件调试  42-44
    4.1.2 GPRS模块软件调试  44-46
  4.2 应用程序运行环境搭建  46-47
  4.3 应用程序调试  47-51
  4.4 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-56
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  56-57
致谢  57

海洋环境监测数据转发系统

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