基于TVWS的海上无线宽带通信系统软件设计

发布时间：2017-03-25 07:04

  本文关键词：基于TVWS的海上无线宽带通信系统软件设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：当前海上无线通信方式较少,无法实现远距离宽带通信。基于空白电视信号频段(TV White Spaces,以下简称为"TVWS")的海上无线宽带通信系统,适用于海上船舶实现远距离宽带通信。本文主要基于该通信系统,根据海上宽带通信的特殊需求进行系统软件设计,实现远距离字符通信、图片传输、音频通信、视频通信等宽带通信。为了提高软件的可移植性,选用Android与Windows作为软件设计平台实现跨平台数据通信。针对解决不同操作系统的跨平台兼容性通信问题,网络通信核心模块使用移植性较好的Java语言开发完成。在Windows平台C/C++环境下使用Java本地接口(Java Native Interface,以下简称为“JNI”)连接启动Java通信模块,实现混合编程跨平台通信。针对不同体系结构的设备互连通信问题,网络编程遵循开发系统互连基本参考模型,软件设计使用Socket通信协议建立端到端的通信连接。为了降低视频通信传输的数据量,软件设计使用压缩率更高的H264编解码方式处理摄像头视频流,替代冗余度较高的逐帧图像传递视频的传输方式。根据海上作业安全的需求,为移动端添加网络摄像头云台控制功能,为固定端添加多路网络摄像头视频访问功能。根据海上作业的特点,使用移动终端自带的定位模块获取物理位置信息和记录航行轨迹。最后根据海上通信的特点设计测试方案,在实验室完成初步测试,并在海上进行现场测试。经测试,海上无线宽带通信系统软件能够很好地完成预期的需求。
【关键词】：宽带通信 套接字通信协议 端到端 Java本地接口
【学位授予单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.52;TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-11
• 1.1 国内外研究现状与发展8-9
• 1.2 课题的研究内容9-10
• 1.3 全文结构10-11
• 2 系统软件需求分析11-14
• 2.1 通信系统结构11
• 2.2 软件需求分析11-13
• 2.2.1 软件功能目标12
• 2.2.2 软件非功能性需求12-13
• 2.3 本章小结13-14
• 3 系统软件设计14-40
• 3.1 开发平台与开发工具14-15
• 3.2 网络通信工作原理15-16
• 3.3 组播技术介绍16-17
• 3.4 套接字通信协议17
• 3.5 Android终端软件设计17-32
• 3.5.1 多线程异步处理数据18-19
• 3.5.2 组播通信发布设备信息19-20
• 3.5.3 创建通信连接20
• 3.5.4 字符通信模块20-22
• 3.5.5 图像传输模块22-23
• 3.5.6 音频通信模块23-24
• 3.5.7 视频通信模块24-27
• 3.5.8 消息提醒功能27-28
• 3.5.9 干扰检测方法28-29
• 3.5.10 定位及轨迹记录模块29-30
• 3.5.11 IP Camera预览与云台控制30-32
• 3.6 Windows终端软件设计32-39
• 3.6.1 Socket连接实现33-35
• 3.6.2 基本通信模块35-36
• 3.6.3 本地JNI调用Java通信模块36-38
• 3.6.4 多路IP Camera访问38-39
• 3.7 本章小结39-40
• 4 系统软件测试40-45
• 4.1 系统软件远距离通信测试40-41
• 4.2 系统软件稳定性测试41-42
• 4.3 系统软件海上通信测试42-43
• 4.4 系统软件轨迹记录测试43-44
• 4.5 本章小结44-45
• 5 总结与展望45-47
• 5.1 总结45
• 5.2 展望45-47
• 参考文献47-50
• 硕士期间获得的科研成果50-51
• 致谢51

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