中小尺度自动气象站通讯系统设计

论文摘要

随着经济发展与人民生活水平的不断提高,气象信息的及时准确越来越被人们所重视。而自动站观测系统正是气象信息的主要来源,也是整个气象业务的基础。中、小尺度自动气象站网的建设更是着重于加强原有观测网络的观测时空密度。要保证自动气象站采集的实时性与准确性,选择合适数据传输途径将十分重要。目前常用到的为有线和无线两种方式。虽然有线传输方式技术上较为成熟,但其成本高、维护困难、受环境限制等特点越来越难以满足中、小尺度自动气象站网的布网需求。无线通讯技术近些年来发展迅速,特别是依托于移动通讯网络的GPRS通讯技术发展逐渐成熟,给我们提供了新的选择。本课题对中小尺度自动气象站无线传输方案的理论和实现进行了研究,设计了用于自动气象站的GPRS传输系统。通过分析GPRS组网方案,根据需求选择了适合本课题的组网方案。系统以Megal28单片机为处理器,BENQ M23模块为GPRS模块。设计了数据传输终端即自动站端的硬件和软件,实现了实验环境中的自动站与中心站的连接。解决了网络连接和数据收发问题。研究课题通过简单实验基本达到设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.1.1 提高常规观测的时、空密度
• 1.1.2 改善观测质量和可靠性
• 1.1.3 保证观测的可比性要求
• 1.1.4 改善观测业务条件、降低观测业务成本
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 国外自动气象站的发展
• 1.2.2 国内自动气象站的发展
• 1.3 课题研究的方向
• 第二章 GPRS概述及组网方案
• 2.1 GPRS概述
• 2.2 GPRS数据传输的特点
• 2.3 GPRS数据传输的速度优势
• 2.4 GPRS的网络结构和工作原理
• 2.4.1 GPRS的网络结构
• 2.4.2 GPRS逻辑体系结构
• 2.5 基于GPRS的应用解决方案
• 2.5.1 基于GPRS的Internet接入解决方案
• 2.5.2 基于GPRS的WAP业务
• 2.5.3 虚拟专用网络接入业务
• 2.5.4 基于移动网络终端的数据业务
• 2.5.5 基于手机类终端软件的数据业务
• 2.5.6 专线接入业务
• 2.6 系统组网方案选择
• 第三章 终端硬件的设计与实现
• 3.1 系统硬件结构
• 3.2 主模块介绍
• 3.2.1 嵌入式微处理器
• 3.2.2 GPRS模块
• 3.3 硬件单元的具体设计与实现
• 3.3.1 串口设计
• 3.3.2 M23 GPRS模块电路设计
• 3.3.3 SIM卡部分电路设计
• 3.3.4 通讯部分电路设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 系统软件设计与实现
• 4.1 终端工作流程
• 4.2 软件整体方案
• 4.2.1 协议整体流程
• 4.2.2 UDP协议下数据传输的实现
• 4.3 软件模块
• 4.3.1 AT指令简介
• 4.3.2 参数配置模块
• 4.3.3 拨号接入模块
• 4.3.4 数据的传输
• 第五章 数据传输测试
• 5.1 实验测试
• 5.2 实验总结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果