PCI104總線氣象傳真接收機設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、氣象傳真機在海上航行中正發(fā)揮著巨大作用，通過分析氣象傳真圖像制定合理安全的航行路線具有重要的意義，其普及和使用在很大程度上保證了船舶航行的安全。目前普遍使用的氣象傳真機大多為兩級超外差體系結(jié)構(gòu)，數(shù)字化集成度低，調(diào)試?yán)щy。
　　針對現(xiàn)有氣象傳真機存在的缺點，本文提出了一種基于中頻數(shù)字化的氣象傳真接收機的設(shè)計方案。采用此結(jié)構(gòu)方案，射頻信號不需要經(jīng)過復(fù)雜繁瑣的多次混頻處理，模擬電路結(jié)構(gòu)大大簡化，數(shù)字化集成度顯著提高。接收機主要由前端處理

2、模塊、數(shù)字信號處理模塊和顯控模塊三部分組成。其中，前端處理模塊由濾波電路、放大電路、本振電路和混頻電路組成，完成射頻信號的前期處理;數(shù)字信號處理模塊由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、核心處理器和數(shù)據(jù)緩沖模塊組成，主要實現(xiàn)信號帶通采樣、外部設(shè)備控制、軟件實現(xiàn)數(shù)字濾波和FSK信號的數(shù)字解調(diào)、圖像數(shù)據(jù)的存儲與數(shù)據(jù)緩沖，最后通過橋接芯片PCI9030實現(xiàn)主控制器與顯控模塊間命令及數(shù)據(jù)的交換;顯控模塊通過圖形界面的顯示與操作實現(xiàn)對接收機接收方式的控制、接收機實時狀

3、態(tài)的顯示、命令的交換、圖像的生成、顯示與保存等。
　　基于中頻數(shù)字化原理和結(jié)構(gòu)，本文完成了采樣方案的選擇、驗證與分析。在方案具備可行性的前提下，完成了核心器件的選擇和硬件電路原理圖與PCB的設(shè)計;之后進行了軟件程序的設(shè)計，主要包括核心處理器的中斷服務(wù)程序、外部設(shè)備的控制程序、軟件濾波與解調(diào)程序和控制信號的邏輯處理，在基于Vxworks的Qt界面上實現(xiàn)控制功能并完成氣象傳真圖像的接收與處理。
　　論文介紹了基于PCI104總線

4、的氣象傳真接收機的原理，完成了各模塊的詳細分析與設(shè)計。針對窄帶信號使用了帶通采樣方案取代了過采樣方案進行了高速信號的采集工作，大大降低了數(shù)字信號處理的難度;針對模擬電路進行解調(diào)和濾波精度不足，可靠性差的缺點進行了數(shù)字正交解調(diào)和濾波程序的設(shè)計;針對以往設(shè)計客戶端與服務(wù)器端分離的情況，利用Vxworks搭載圖形界面完成兩者的一體化，不僅提高了命令執(zhí)行效率，也使圖像操作變得更加簡便。通過軟、硬件聯(lián)合調(diào)試證明，本設(shè)計方案選型合理，且實驗證明接收