低成本无线气象传真接收与显控系统设计

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1、分类号：密级：ＵＵＤＣ：：编号专业硕士学位论文（工程硕士）低成本无线气象传真接收与显控系统设计硕士研究生：平策指导教师：刘繁明教授企业导师：于胜天高级工程师工程领域：控制工程论文主审人：哈尔滨工程大学２０１８年６月分类号：密级：ＵＤＣ：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）低成本无线气象传真接收与显控系统设计硕士研究生：平策指导教师：刘繁明教授学位级别：工程硕士工程领域：控制工程所在单位：自动化学院论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年6

2、月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster(MasterofEngineering)DesignofLowCostWirelessMeteorologicalFaxReceivingandDisplayControlSystemCandidate:PingCeSupervisor:Prof.LiuFanmingAcademicDegreeAppliedfor:Masterof

3、EngineeringEngineeringField:ControlEngineeringDateofSubmission:May,2018DateofOralExamination:June,2018University:HarbinEngineeringUniversity低成本无线气象传真接收与显控系统设计摘要随着对海洋的不断探索与开发，大型舰船对气象信息的需求越来越大，气象信息被广泛应用到军事、贸易与日常等领域中，是船舶安全航行的重要保障。因此气象传真机被大量应用到大型舰船上，用来获取

4、航行所需的气象信息。目前国内大部分气象传真机体积庞大，系统集成度低，操作方法复杂，不便进行图像的收取与查看，随着嵌入式技术的不断进步，研制一种结构简单、成本低、操作方便、功能多样的气象传真系统成为可能。本文在现有传真机技术的基础上研究了一种新式的气象传真接收与显控系统，将气象传真机与上位机以网络接口的方式结合在一起，用户通过操作上位机实现对气象传真机的控制，将收取到的传真图像显示在人机交互界面中。系统分为短波信号接收板与数据处理及控制板两部分。根据射频信号的通信原理设计了两级超外差结构的模拟电路

5、，数据处理及控制板对短波信号接收板输出的FSK信号进行采样，再对采样后的数据进行软件解调，然后通过双核间共享RAM将数据传送到另一个核中，最后将接收到的数据生成图像文件保存到外部存储器中，气象传真机通过以太网接口与上位机进行数据与命令的交互，用户在人机交互界面中控制传真机系统进行收取气象传真图，并将图像上传到上位机中进行查看。其中传真机收图方式包括手动接收和定时接收两种方式。论文分析了气象传真机的通信原理，在此基础上进行了电路原理图的设计，对各个模块进行了详细的说明，并设计了相应的软件方案，给出

6、了软件流程图，然后对各个功能模块进行调试与功能验证，最后进行系统联调，实现了收取气象传真图像的功能。本设计简化了传真机的结构，降低了系统开发的成本，提高了气象传真数据的处理速度。关键词：气象传真机；双核处理器；数字解调；以太网控制器；低成本无线气象传真接收与显控系统设计AbstractWiththecontinuousexplorationanddevelopmentoftheocean,thereisagrowingdemandformeteorologicalinformationforla

7、rgeships.Meteorologicalinformationiswidelyusedinmilitary,tradeanddailyfields,whichisanimportantguaranteeforthesafenavigationofships.Therefore,meteorologicalfaxmachinesarewidelyusedinlargeshipstoobtainmeteorologicalinformationneededfornavigation.Atpre

8、sent,mostmeteorologicalfaxmachinesystemsinChinaarelargeinvolume,lowinsystemintegration,complexinoperationmethods,andinconvenienttocollectandviewimages.Withthecontinuousprogressofembeddedtechnology,asimplestructureandconvenientoperationaredeveloped.Av