船载卫星通信地球站中上位机系统的研究与实现

发布时间：2017-11-01 04:22

  本文关键词：船载卫星通信地球站中上位机系统的研究与实现

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【摘要】：当今社会越来越依赖通信的作用,卫星通信以其范围广、容量大、灵活性高的优点独树一帜。其中动中通技术更是满足了在移动载体中完成卫星通信的要求。本论文主要论述了作者在完成卫星动中通系统项目中所进行的开发过程与实践经验本文首先系统地介绍了卫星通信的背景知识与基本原理,提出本卫星通信地球站的设计目标。接着推导了理论姿态的计算公式与使用到的搜星算法,并用代码实现相关算法。还通过使用键盘、屏幕、信标机等硬件的相关资料,实现了相关硬件的驱动程序编写。接下来开始了对星流程与用户界面的设计。进行了每个硬件部分的单元测试,保证每个单元正常工作,最终确保证整个系统工作的准确性与稳定性。目前,本船载卫星动中通系统已经在运动模拟台上进行了系统测试,结果符合设计要求。接下来可以在船舰这种真实的环境下进行测试和改善。若测试结果良好,可进行量产等后续工作。
【关键词】：船载卫星系统 画框搜索算法 软硬件设计 卫星通信 用户界面
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN927.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-11
• 1.1 课题研究的背景9
• 1.2 研究现状和发展前景9-10
• 1.3 本文内容安排10-11
• 第二章 船载动中通卫星地球站系统介绍11-24
• 2.1 卫星通信系统简介11-12
• 2.2 船载动中通卫星地球站的组成部分12-13
• 2.2.1 天馈分系统13
• 2.2.2 收发分系统13
• 2.2.3 跟踪分系统13
• 2.2.4 业务分系统13
• 2.3 船载动中通卫星地球站的机械结构13-14
• 2.4 船载动中通地球站上位机部分的构成与功能14-23
• 2.4.1 微处理模块15
• 2.4.2 通信模块15-16
• 2.4.3 键盘模块16-18
• 2.4.4 面板模块18-19
• 2.4.5 信标机模块19-21
• 2.4.6 GPS模块21-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 搜星过程中的理论姿态、搜索与跟踪算法24-31
• 3.1 天线的理论方位角、俯仰角与极化角的计算24-26
• 3.2 卫星搜索算法26-29
• 3.3 卫星通信中的圆锥扫描算法29-30
• 3.4 本章小结30-31
• 第四章 硬件模块安装与代码编写31-64
• 4.1 键盘输入的设计与软件实现31-37
• 4.1.1 硬件电路设计31-32
• 4.1.2 矩阵按键原理32-37
• 4.2 显示屏幕的驱动编写与自定义字库的实现37-48
• 4.2.1 屏幕模块接口介绍37-38
• 4.2.2 芯片时序图介绍38-41
• 4.2.3 屏幕芯片内置指令集的意义与应用41-42
• 4.2.4 字符显示函数的定义与调用42-44
• 4.2.5 汉字字符的产生与显示44-48
• 4.3 信标机的安装、测试与通信实现48-54
• 4.3.1 信标机的概念48-50
• 4.3.2 信标机的通信协议字与交互50-52
• 4.3.3 信标机的测试方法与结果52-54
• 4.4 与下位机、PC端的串口通信与协议字设定54-63
• 4.4.1 串口通信原理简介54-55
• 4.4.2 采用队列缓存器进行串口通信55-56
• 4.4.3 串口协议字的功能与设定56-63
• 4.5 本章小结63-64
• 第五章 船载地球站上位机系统的软件设计与实现64-81
• 5.1 上位机系统软件结构概述64-65
• 5.2 软件流程设计65-70
• 5.2.1 系统初始化操作65-66
• 5.2.2 通信串口检测66-68
• 5.2.3 系统变量初始化68-69
• 5.2.4 进入到程序的主体69-70
• 5.3 具体功能函数设计与实现70-80
• 5.3.1 业务逻辑设计71-74
• 5.3.2 选择卫星界面的设计与业务实现74-77
• 5.3.3 开始对星界面的设计与业务实现77-79
• 5.3.4 天线姿态界面的设计与业务实现79-80
• 5.4 本章小结80-81
• 第六章 卫星通信地球站系统的测试81-86
• 6.1 系统测试的环境搭建81-83
• 6.2 系统测试流程的设计83-85
• 6.2.1 测试项目安排与检测方法83-84
• 6.2.2 测试表格的设计与测试结果84-85
• 6.3 本章小结85-86
• 第七章 总结与展望86-87
• 参考文献87-89
• 附录1 程序清单89-91
• 致谢91

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本文编号：1125194