论文摘要
随着海洋实验的规模越来越大,海上的实验船常常用GPS和姿态方位仪确定自身的位置和姿态,对GPS和姿态方位仪接收到的信息进行处理就显得尤为重要,本文分为两部分,一部分是对GPS和姿态方位仪的信息进行数据转发。另外一部分探讨了一种既能检测接收时间统一信息又能发送时间统一信息的时统设备。这两部分的结合点在于数据存储,具体是把GPS和姿态方位仪获得的位置姿态信息和时统设备获得的时间信息一一对应存入当前的流行的存储介质SD卡中。本设计以FPGA为核心处理器件完成数据转发的任务,具体过程是接收GPS和多路姿态方位仪的信息,在数据不丢失的前提下,把这些信息整合成一路数据信息实时转发出去。本设计以DSP为核心处理器件设计时间统一设备,它能够检测接收国际流行的时间统一码IRIG-B码,并准确获得其承载的时间信息,秒基准精度可达lms。它也可以读取系统内部时间源的信息,根据这个时间信息发送符合我国军用标准的时间统一码AC码。本设计最后把转发模块处理后的位置和姿态数据贴上时间标签存入SD卡中。从而完成了GPS和姿态方位仪数据转发与存储的任务。本系统经过大量的实验测试,证明可以稳定准确的转发数据,能够按照系统设计要求的指标对时间信息进行处理,能够成功的实现含有时间信息的数据存储。
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摘要ABSTRACT第1章 绪论1.1 课题背景及其立题意义1.2 研究现状及其应用1.3 本文研究的主要内容第2章 系统的硬件设计2.1 系统的工作原理和设计指标2.2 系统的设计思想2.3 系统的总体设计2.4 转发GPS和姿态方位仪电路的设计2.4.1 转发电路实现的功能2.4.2 电平转换电路的设计2.4.3 FPGA电路的设计2.5 时间统一信息编码和解码电路的设计2.5.1 DSP外围电路的设计2.5.2 时间统一信号采集电路的设计2.5.3 实时时钟电路的设计2.5.4 时间统一信号发射电路的设计2.6 SD卡存储电路USB1.1通信电路的设计2.7 电源电路的设计2.8 本章小结第3章 系统的软件设计3.1 系统软件整体设计3.1.1 系统软件的整体设计目标3.1.2 系统软件的整体设计方案3.2 转发程序的设计3.2.1 转发程序的设计目标3.2.2 整体转发程序涉及的理论及其总体设计方案3.2.3 接收器模块设计及其解决的问题3.2.4 缓冲存储控制模块的设计及其要解决的问题3.2.5 发送器模块的程序设计及其解决的问题3.3 时间统一信息解码程序的设计3.3.1 解码程序设计目标及其解决方案3.3.2 解码程序总体设计的理论基础3.3.3 采集程序的设计3.4 时间统一信息编码程序的设计3.4.1 编码程序设计的目标及其解决方案3.4.2 编码程序的理论基础3.4.3 时间统一信息编码的程序设计3.5 本章小结第4章 系统调试及实验分析4.1 数据转发与记录系统的调试思路4.2 数据转发部分的调试与测试4.2.1 数据转发部分的调试4.2.2 数据转发的改进思路4.3 时间统一信息编码的调试与测试4.3.1 时间统一信息编码的调试4.3.2 时间统一信息编码的改进思路4.4 时间统一信息解码的调试与测试4.4.1 时间统一信息解码的调试4.4.2 时间统一信息解码的实验分析4.5 本章小结结论参考文献攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果致谢附录
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