多道光纤通信传输控制系统的设计

发布时间：2017-04-16 19:07

  本文关键词：多道光纤通信传输控制系统的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：海洋可控源电磁探测是海洋探测一种重要方法,属于海洋电磁勘探的范畴。在海洋油气探测、天然气水合物的探测、固体矿产探测以及海底工程评价中扮演着极其重要的角色。多道光纤通信传输控制系统的设计是海洋可控源电磁发射机的一部分,它包含了核心通信系统的设计,水下辅助设备的设计,以及水上控制台的设计三部分。本论文主要介绍了多通道串口信号转光纤信号的通信系统板的硬件设计与固件实现;水下视频监控设备的硬件设计和控制电路的设计以及水上甲板端的上位机控制台的设计与实现。文章从方案选取、系统硬件组成、实现原理、软件开发环境和相关功能代码实现等方面对系统进行了深入的、详细的阐述和分析。核心通信系统板主要是为了实现多路RS232串口信号复用成一路光纤信号的和一路光纤信号解复用成多路RS232串口信号的功能,其包含了硬件设计和硬件编程。辅助设备设计主要是指水下监控设备的设计与水下控制电路的设计,以及水上控制台的设计。截至目前,已经实现了该题目的要求。初步实现了8路RS232串口信号的复用与解复用技术,并且经过了测试,达到了预定的目标。辅助设备,也已经经过联调测试,并有一次海洋试验,也已基本达到了应用的目的。本论文涉及技术主要有CPLD的软硬开发、单片机的开发、通信原理的复用与解复用,编码与解码,异步通信、同步通信、C#与.Net的开发等等。本论文涵盖的内容较多,覆盖面较广,需要掌握和了解大量的软硬件知识,是一个很有实际意义和使用价值的题目。
【关键词】：光纤通信 串口通信 复用与解复用 远程控制 视频监控
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P631.33;TN929.11
【目录】：

• 中文摘要5-6
• abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 选题背景与意义10-11
• 1.2 研究现状与存在的问题11-14
• 1.3 核心部分的设计方案选取14-19
• 1.3.1 传输方式14
• 1.3.2 主控芯片14-15
• 1.3.3 外围电路15
• 1.3.4 软件开发15
• 1.3.5 最终方案15-19
• 第2章 CPLD实现的核心通信系统19-46
• 2.1 芯片选择19-24
• 2.1.1 Altera MAXII EPM570T100I5 CPLD芯片19-20
• 2.1.2 MAX232/SPE20220-21
• 2.1.3 AMS1117-3.3V21-22
• 2.1.4 A-Create OCB4452-51/OCB4352-5122-24
• 2.2 通信信号分析24-25
• 2.2.1 RS232信号24-25
• 2.2.2 TTL信号25
• 2.2.3 光纤信号25
• 2.3 核心通信系统的硬件电路设计25-31
• 2.3.1 Altium Designer 10.026
• 2.3.2 硬件电路原理设计26-29
• 2.3.3 硬件电路的PCB板设计29-31
• 2.4 CPLD的固件实现31-43
• 2.4.1 Quartus ii 9.031-32
• 2.4.2 CPLD程序原理及其功能实现32-43
• 2.5 核心通信系统的实验室测试43-46
• 2.5.1 测试软件的开发43
• 2.5.2 简易硬件环境的搭建43-44
• 2.5.3 测试结果小结44-46
• 第3章 水下摄像监控设备的设计46-57
• 3.1 深海摄像机与探照灯的设备介绍46-50
• 3.1.1 水下摄像头（Typhoon Colour Zoom Camera）47-50
• 3.1.2 水下探照灯（DML1090B-F/C24100）50
• 3.2 水下视频监控设备的硬件资料50-52
• 3.2.1 MSP430混合信号微控制器50-51
• 3.2.2 欧姆龙G6D-1A-ASI-24V功率型继电器51-52
• 3.3 摄像机与探照灯的主控板设计52-57
• 3.3.1 主控板的硬件电路设计52-55
• 3.3.2 主控板的固件程序的设计55-57
• 第4章 甲板端控制台的设计57-76
• 4.1 甲板端视频监控控制黑盒的设计57-59
• 4.1.1 黑盒功能57-58
• 4.1.2 黑盒组成58-59
• 4.2 C#框架介绍59-60
• 4.2.1 .Net Framework框架59-60
• 4.2.2 Aforge.NET扩展框架60
• 4.3 软件功能分析讲解60-76
• 4.3.1 通讯部分62-64
• 4.3.2 视频/录像/图像处理部分64-65
• 4.3.3 摄像机与探照灯的控制部分65
• 4.3.4 窗体函数65-68
• 4.3.5 软件流程图68-69
• 4.3.6 软件操作初期测试69-76
• 第5章 设备的海洋实验与改进76-79
• 5.1 海洋实验成果76-77
• 5.2 海洋实验后的改进77-79
• 第6章 结论79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-83

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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2 俸天武;谢芳;龚芳;;一种差分曼彻斯特编码解码器的VHDL模型[J];电子器件;1997年01期

3 何跃;吴妮真;;通信系统中基于FPGA的数字复接器设计[J];信息通信;2013年06期

4 耿立中;王鹏;马骋;贾惠波;;RS485高速数据传输协议的设计与实现[J];清华大学学报(自然科学版);2008年08期

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  本文关键词：多道光纤通信传输控制系统的设计，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：311465