PCI104總線(xiàn)氣象傳真接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、氣象傳真機(jī)在海上航行中正發(fā)揮著巨大作用，通過(guò)分析氣象傳真圖像制定合理安全的航行路線(xiàn)具有重要的意義，其普及和使用在很大程度上保證了船舶航行的安全。目前普遍使用的氣象傳真機(jī)大多為兩級(jí)超外差體系結(jié)構(gòu)，數(shù)字化集成度低，調(diào)試?yán)щy。
　　針對(duì)現(xiàn)有氣象傳真機(jī)存在的缺點(diǎn)，本文提出了一種基于中頻數(shù)字化的氣象傳真接收機(jī)的設(shè)計(jì)方案。采用此結(jié)構(gòu)方案，射頻信號(hào)不需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜繁瑣的多次混頻處理，模擬電路結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，數(shù)字化集成度顯著提高。接收機(jī)主要由前端處理

2、模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊和顯控模塊三部分組成。其中，前端處理模塊由濾波電路、放大電路、本振電路和混頻電路組成，完成射頻信號(hào)的前期處理;數(shù)字信號(hào)處理模塊由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、核心處理器和數(shù)據(jù)緩沖模塊組成，主要實(shí)現(xiàn)信號(hào)帶通采樣、外部設(shè)備控制、軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波和FSK信號(hào)的數(shù)字解調(diào)、圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)緩沖，最后通過(guò)橋接芯片PCI9030實(shí)現(xiàn)主控制器與顯控模塊間命令及數(shù)據(jù)的交換;顯控模塊通過(guò)圖形界面的顯示與操作實(shí)現(xiàn)對(duì)接收機(jī)接收方式的控制、接收機(jī)實(shí)時(shí)狀

3、態(tài)的顯示、命令的交換、圖像的生成、顯示與保存等。
　　基于中頻數(shù)字化原理和結(jié)構(gòu)，本文完成了采樣方案的選擇、驗(yàn)證與分析。在方案具備可行性的前提下，完成了核心器件的選擇和硬件電路原理圖與PCB的設(shè)計(jì);之后進(jìn)行了軟件程序的設(shè)計(jì)，主要包括核心處理器的中斷服務(wù)程序、外部設(shè)備的控制程序、軟件濾波與解調(diào)程序和控制信號(hào)的邏輯處理，在基于Vxworks的Qt界面上實(shí)現(xiàn)控制功能并完成氣象傳真圖像的接收與處理。
　　論文介紹了基于PCI104總線(xiàn)

4、的氣象傳真接收機(jī)的原理，完成了各模塊的詳細(xì)分析與設(shè)計(jì)。針對(duì)窄帶信號(hào)使用了帶通采樣方案取代了過(guò)采樣方案進(jìn)行了高速信號(hào)的采集工作，大大降低了數(shù)字信號(hào)處理的難度;針對(duì)模擬電路進(jìn)行解調(diào)和濾波精度不足，可靠性差的缺點(diǎn)進(jìn)行了數(shù)字正交解調(diào)和濾波程序的設(shè)計(jì);針對(duì)以往設(shè)計(jì)客戶(hù)端與服務(wù)器端分離的情況，利用Vxworks搭載圖形界面完成兩者的一體化，不僅提高了命令執(zhí)行效率，也使圖像操作變得更加簡(jiǎn)便。通過(guò)軟、硬件聯(lián)合調(diào)試證明，本設(shè)計(jì)方案選型合理，且實(shí)驗(yàn)證明接收