野外监测终端抗干扰技术与数据处理算法研究

论文摘要

当代通信技术迅猛发展,由此衍生出来的电子产品越来越多,从小到个人的通信设备大到军事国防的监测终端都逐渐被人们所熟知。随之发展起来的基于4S(GIS、RS、CS和GPS)一体化技术的监测终端在测绘方面拥有很大的技术优势,可以广泛运用在地质勘探,交通建设,导航定位等行业中。本文研究的正是基于4S一体化技术上设计的野外监测终端,通过它来组建网络预警系统,对容易发生地质灾害的地方进行片区监测。考虑到外部环境的复杂,制作工艺的差异,编写代码的好坏等因数的影响,对野外监测终端进行抗干扰性设计显得尤为重要。本文首先通过对外部环境平均噪声进行分析,为系统设计预留一部分噪声温度,然后通过硬件设计和软件设计两个方面加强野外监测终端抗干扰的能力,分别在硬件上屏蔽干扰源、减少串扰,软件上进行温度控制、看门狗监控。数据处理则分三个方面进行考虑。首先,在数据接收方面,分析所需求数据的特点,了解其协议头的构架,运用循环冗余码校验接收数据的方法,达到检错的目的。其次,在数据存储方面,由于空间资源有限,为了尽可能使数据循环存储不丢失,本文使用一个固定缓冲区和一个动态缓冲区,使其灵活配合,减少丢失数据包情况的发生。而在数据发送方面,依据TCP协议的特性,提出利用TCP Vegas算法减小网络拥塞,然后结合本野外监测终端的固有参数特性,给出了增强型的TCPVegas新算法,由此更好地减小了网络拥塞,同时保证了数据的连续性。本文综合运用以上抗干扰设计和数据处理方法,使得通过野外监测终端发送到中心服务器的数据能够极大限度地满足解算要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 野外监测终端系统概况及研发背景
• 1.2 抗干扰性技术研究背景
• 1.3 国内外数据处理研究现状
• 1.4 本文的内容和组织结构
• 第二章 野外监测终端系统功能与结构
• 2.1 野外监测终端系统功能与框架
• 2.2 野外监测终端总体结构
• 2.2.1 野外监测终端内部结构
• 2.2.2 野外监测终端处理器模块
• 2.2.3 处理器外围模块
• 2.3 本章小结
• 第三章 野外监测终端系统抗干扰技术研究
• 3.1 系统中的噪声与干扰
• 3.1.1 环境噪声
• 3.1.2 无源网络等效噪声温度
• 3.2 硬件抗干扰技术实现
• 3.2.1 电源切换技术
• 3.2.2 静电释放防护技术
• 3.2.3 印制电路板设计与实现
• 3.3 软件抗干扰技术实现
• 3.3.1 温度智能监控技术
• 3.3.2 软件看门狗技术
• 3.3.3 通信模块信号强度查询技术
• 3.4 GPS接收系统链路质量分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 野外监测终端系统数据处理算法实现与分析
• 4.1 数据校验接收功能实现
• 4.1.1 数据校验理论
• 4.1.2 数据校验代码实现
• 4.2 数据完整性存储模型实现
• 4.2.1 存储模型的建立
• 4.2.2 改进型模型的实现与分析
• 4.3 数据传输算法的实现
• 4.3.1 基本TCP Vegas算法描述
• 4.3.2 增强型TCP Vegas算法的实现
• 4.3.3 算法结果分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 在校期间发表的论文、科研成果等
• 致谢