基于Linux的多源数据混合通信技术的应用研究

发布时间：2017-10-12 03:44

  本文关键词：基于Linux的多源数据混合通信技术的应用研究

  更多相关文章： Linux 船舶通信 多源数据 数据混合 套接字

【摘要】：随着科学技术的迅猛发展和海洋运输业务的日益增加,船舶通信包括模拟话音、传真、业务数据、视频图像等各类业务,船船、船岸之间通信设备及信息类型的不统一,带来操作繁琐、终端智能化程度低、通信成本高等各种问题,迫切需要一个统一的通信平台对多源数据进行处理、传输。这种需求下,本课题设计并实现了一个基于嵌入式技术的船舶数据混合传输系统,该系统可捕获和存储船舶上常用的信息类型(包括传感器信息、语音信息、图片信息等),同时对这些不同类型数据混合处理,并将混合后的统一数据流传输给调制发射系统。 本文所设计的嵌入式多源数据混合通信系统基本上可以满足海上船舶通信需求,主要研究内容如下： (1)通过对船舶机舱设备监测、海上无线电呼叫和特殊船只所需的特殊信息类型的分析与研究。对数据的具体类型及主要参数进行分析,并对混合传输系统进行了总体设计。 (2)根据船舶通信的多源数据需要进行嵌入式混合平台的搭建,根据硬件的配置和S3C2440CPU的特性分别对U-Boot和内核的源码进行修改并移植得到嵌入式混合平台,最后遵循FHS标准建立了根文件系统。该平台可以对采集的各类型数据进行统一的管理和存储,并能够将多源数据进行混合后传输。 (3)搭建完成多源数据混合平台后首先要实现多源数据的采集工作,对于船舶运行状态监测以DTH11温湿度传感器为例进行了传感器设备的驱动程序开发；完成了语音采集芯片UDA1341驱动程序的设计,最后开发了USB摄像头的驱动与采集程序,采用JPEG压缩方式对采集的图像进行压缩处理。 (4)完成了对混合数据的封帧和拆帧设计,为了保证传输数据的准确性采用流式套接字编写了Linux环境下的以太网通信程序,实现了混合数据的局域网传输。
【关键词】：Linux 船舶通信 多源数据 数据混合 套接字
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U675.7
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题研究内容及意义10
• 1.2 现代海上通信的发展现状10-11
• 1.3 嵌入式操作系统概况11-13
• 1.3.1 嵌入式系统概念12
• 1.3.2 嵌入式操作系统选择12-13
• 1.3.3 嵌入式系统在船舶通信中的应用13
• 1.4 论文的研究内容与章节安排13-15
• 第二章 船用信息类型研究与系统总体设计15-21
• 2.1 船舶的运行状态15-16
• 2.2 船舶的遇险呼叫通讯16-17
• 2.3 不同类型船只所需的信息类型17-18
• 2.4 系统的总体设计18-20
• 本章小结20-21
• 第三章 混合系统的平台搭建与多源数据采集21-46
• 3.1 数据混合系统的平台搭建21-27
• 3.1.1 建立交叉编译环境21-22
• 3.1.2 系统Bootloader移植22-24
• 3.1.3 Linux内核移植24-26
• 3.1.4 构建Linux根文件系统26-27
• 3.2 船舶上传感器信息采集27-33
• 3.2.1 温湿度传感器的数据传输28-30
• 3.2.2 温湿度传感器的驱动程序设计30-33
• 3.3 船舶的图像信息采集33-42
• 3.3.1 USB摄像头驱动的实现34-35
• 3.3.2 Linux下的图像采集实现35-38
• 3.3.3 图像的压缩处理38-42
• 3.4 船舶上的语音信息采集42-45
• 3.4.1 UDA1341接口电路设计42-43
• 3.4.2 添加UDA1341的内核支持43-45
• 本章小结45-46
• 第四章 混合数据传输的实现46-58
• 4.1 混合数据传输方式的选择46-47
• 4.2 TCP/IP的协议模型与主要协议47-49
• 4.2.1 TCP/IP协议模型47-48
• 4.2.2 TCP/IP协议栈的主要协议48-49
• 4.3 基于SOCKET的混合数据传输实现49-56
• 4.3.1 套接字的网络编程基础49-52
• 4.3.2 混合数据封帧与拆帧52-54
• 4.3.3 混合数据传输的网络编程实现54-56
• 本章小结56-58
• 第五章 数据传输平台测试58-67
• 5.1 系统概况58-59
• 5.2 传感器的数据采集59-61
• 5.3 图像的采集与压缩61-63
• 5.4 语音的采集与播放63-64
• 5.5 混合数据的传输64-66
• 本章小结66-67
• 结论67-69
• 参考文献69-71
• 附录A 相关程序代码71-81
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文81-82
• 致谢82

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本文编号：1016474