“北斗”及無線電一體化水聲浮標(biāo)通信平臺設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、本文基于“北斗”及無線電一體化水聲浮標(biāo)通信平臺，研究其數(shù)據(jù)傳輸與控制功能的設(shè)計與實現(xiàn)。
　　本通信平臺的數(shù)據(jù)傳輸功能由兩部分來實現(xiàn)：遠(yuǎn)程部分，采用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)固有的衛(wèi)星傳輸方式進行數(shù)據(jù)通信；近程部分，采用無線電網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議TCP/IP來完成數(shù)據(jù)傳輸。硬件設(shè)計以嵌入式微處理器 ARM作為主控處理單元、FPGA作為輔助擴展單元，相互配合、共同控制“北斗”通信單元和網(wǎng)絡(luò)通信單元。軟件設(shè)計以嵌入式Linux操作系統(tǒng)移植為基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上

2、設(shè)計和調(diào)試主控處理單元 ARM的驅(qū)動程序和應(yīng)用程序，完成“北斗”/GPS雙系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)收發(fā)、無線電網(wǎng)絡(luò)通信、輔艙數(shù)據(jù)接收和與FPGA的數(shù)據(jù)交換；輔助擴展單元FPGA主要完成系統(tǒng)邏輯功能的控制和接口的擴展，包括ARM總線讀寫時序設(shè)計、同步脈沖產(chǎn)生、McBSP時序模擬、數(shù)據(jù)緩存、邏輯控制和電源管理等功能，配合主控單元ARM完成平臺通信任務(wù)。
　　本文首先討論了水聲浮標(biāo)及其通信平臺的研究背景和意義，并對論文研究內(nèi)容的相關(guān)技術(shù)進行了細(xì)致

3、的綜述。平臺硬件設(shè)計首先從系統(tǒng)總體需求出發(fā)，進行了詳細(xì)的分析，然后確立核心器件的選型，并最終確定系統(tǒng)硬件總體方案與各模塊電路設(shè)計。平臺軟件設(shè)計首先對嵌入式Linux系統(tǒng)環(huán)境移植過程進行說明，然后系統(tǒng)功能軟件分ARM和FPGA兩部分進行設(shè)計，并對各功能模塊的工作流程進行了分析，完成了程序的設(shè)計與調(diào)試。
　　本通信平臺通過實驗室聯(lián)調(diào)以及海上實驗證明可以穩(wěn)定可靠的工作，并實時完成浮標(biāo)通信平臺和船載顯控平臺之間的數(shù)據(jù)通信，其功能完成情況符