全数字渔业电台接口及信令的设计与实现
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摘要
由于种种原因渔业电台发展缓慢,市场上使用的电台普遍存在通信建立时间长、语音质量差等问题。本课题研制一种通信建立时间短、通话清晰的全数字渔业船用电台,对我国渔业通信的发展有很大的现实意义。
论文首先介绍了课题研究的背景,分析了研制开发全数字渔业电台的重要性。其次,介绍了本系统的总体方案、指标和功能,并给出系统硬件设计方案。第三,结合单片机、DSP和FPGA三个芯片的特点以及片上资源情况,按照硬件电路通用、软件编程简单的设计原则,设计了单片机和DSP,DSP和FPGA之间的通信接口协议。第四,借鉴当前一些移动通信系统的信令技术,通过Matlab仿真详细比较了随路信令及共路信令方案的特点,结合本电台的具体要求,设计了一种数字信令方案。最后,设计了电台基本功能的通信流程,并进行了测试,结果表明设计的数字信令方案达到了预期效果。
Due to various reasons, fishery radio developes slowly. The fishery radio in the market is long in communication setup time and is poor in quality of voice. So, it is very important to design and develope a new all-digital radio with short setup time and clear voice quality.
Firstly, the background and significance of developing a new all-digital radio is described. Secondly, the general structure, characteristics and function of fishery marine radio are given. In addition, the scheme of hardware for the radio is also given. Thirdly, the communication interface protocols between MCU and DSP, DSP and FPGA are designed according to the principles of more universal hardware circuit and simpler software programming. In the design of the interface protocols, the features and resources of MCU, DSP and FPGA are taken into account in a whole. Fourthly, with some of the current mobile communication systems as a reference and according to the requirement of the radio, a digital signaling is designed based on the comparison of the characteristics between the common channel signaling and associated signaling system by Matlab simulation software. Finally, the communication procedure is designed, implemented and measured. The test results show that the signaling design is reasonable, effective and feasible.
论文首先介绍了课题研究的背景,分析了研制开发全数字渔业电台的重要性。其次,介绍了本系统的总体方案、指标和功能,并给出系统硬件设计方案。第三,结合单片机、DSP和FPGA三个芯片的特点以及片上资源情况,按照硬件电路通用、软件编程简单的设计原则,设计了单片机和DSP,DSP和FPGA之间的通信接口协议。第四,借鉴当前一些移动通信系统的信令技术,通过Matlab仿真详细比较了随路信令及共路信令方案的特点,结合本电台的具体要求,设计了一种数字信令方案。最后,设计了电台基本功能的通信流程,并进行了测试,结果表明设计的数字信令方案达到了预期效果。
Due to various reasons, fishery radio developes slowly. The fishery radio in the market is long in communication setup time and is poor in quality of voice. So, it is very important to design and develope a new all-digital radio with short setup time and clear voice quality.
Firstly, the background and significance of developing a new all-digital radio is described. Secondly, the general structure, characteristics and function of fishery marine radio are given. In addition, the scheme of hardware for the radio is also given. Thirdly, the communication interface protocols between MCU and DSP, DSP and FPGA are designed according to the principles of more universal hardware circuit and simpler software programming. In the design of the interface protocols, the features and resources of MCU, DSP and FPGA are taken into account in a whole. Fourthly, with some of the current mobile communication systems as a reference and according to the requirement of the radio, a digital signaling is designed based on the comparison of the characteristics between the common channel signaling and associated signaling system by Matlab simulation software. Finally, the communication procedure is designed, implemented and measured. The test results show that the signaling design is reasonable, effective and feasible.
引文
[1]李珂.渔业船舶检验工作面临的难题与解决思路.山东大学硕士学位论文,2008年10月
[2]王鹤荀,赵树华.北方沿海水运不发达地区小型乡镇船舶安全管理自我见.中国航海学会2006年度学术交流会优秀论文集专刊,2006
[3]李志宏.渔业海事管理规范化建设探讨. 2008年海洋船舶安全理论与实践研讨会,2008
[4]田振忠,徐建国,苗炳友.浅析海上渔业安全事故的起因及预防.水产科学,2004年6月,第23卷第六期
[5]林裕荣.从船舶碰撞事故统计浅谈船员管理.中国航海学会海洋船舶驾驶专业委员会2007年船舶碰撞与应急处理学术研讨会,2007
[6]张炜.海天通系统在舟山海洋渔业管理中的应用.复旦大学硕士学位论文,2005年3月
[7]詹优雄,尚小正.海上事故渔区一个沉重的话题.劳动保护,2003年11月
[8]郭建兴.近海渔业无线电通信现状分析与发展对策.中国渔业经济,2006年6期
[9]林建富.海岸电台管理的问题与对策.中国无线电管理,2003年9期
[10]海萍,孙峰德.渔业通信管理存在的问题及对策.河北渔业,2009年8期
[11]田诚.面对发展迟缓的海洋渔业通信.海洋开发与管理,2005年6期
[12]沈建华,杨艳琴. MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践.北京:北京航空航天大学出版社,2008
[13]彭启琮,武乐琴,张舰等编译. TMS320VC55X系列DSP的CPU与外设.北京:清华大学出版社,2005
[14]胡日新,史姣丽,谢春梅.大众科学·科学研究与实践,2007年第22期
[15]李建东.信息网理论基础.西安:西安电子科技大学出版社,2001
[16]张雄伟,陈亮,徐光辉. DSP芯片的原理与开发应用(第3版).北京:电子工业出版社,2003
[17]任骊平,陈王骞.多DSP系统互连方案分析.电子技术应用,2002年4期
[18]卫新. 16位定点DSP片上外围设备设计.西北工业大学硕士学位论文,2007
[19] Texas Instruments, TMS320VC5509 DSP External Memory Interface (EMIF) Reference Guide[S].Literature number: SPRU670,October 2003
[20] TMS320C55x DSP Programmer's Guide. Texas Instruments Incorporated.Literature Number:SPRU376
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[24]吴杰,周刚.基于FIFO的DDC与DSP高速数据传输实现.电子技术应用,2008年第6期
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[29] Leong, C.W.; Zhuang, W.. Novel system modeling in call admission control for wireless personal communications. Global Telecommunications Conference, 2000. GLOBECOM '00. IEEE .Volume 1, 27 Nov.-1 Dec. 2000 Page(s):177 - 181 vol.1
[30] Seng Kyoun Jo; Kwi Hoon Kim; Chang Woo Youn; Hyun Woo Lee. Numerical analysis of content distribution method for Content Delivery Networks. Communications and Information Technology, 2009. ISCIT 2009. 9th International Symposium on 28-30 Sept. 2009 Page(s):760 - 761
[31] Biao Chen; Jianping Wang. Hybrid switching and p-routing for optical burst switching networks .Selected Areas in Communications, IEEE Journal on Volume 21, Issue 7, Sept. 2003 Page(s):1071 - 1080
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[33]宋雅.带中转功能数字对讲机的语音编解码技术及信令系统设计.华南理工大学硕士学位论文,2005
[34]刘雁飞.数字无中心多信道选址移动通信协议的研究.北京化工大学硕士学位论文,2008
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