基于实现功耗较低目的的窄带数据传输终端设计11000字论文.docx
基于实现功耗较低目的的窄带数据传输终端设计摘要
我国的海域十分辽阔,在探索开发海洋资源的过程中,发展数据传输技术是必由之路。数据传输终端在设计时需要考虑的因素主要是传输速度、功耗。针对船舶在远海长时间行驶的特点,本论文设计的窄带数据传输终端主要考虑到的是功耗因素,采用的是功耗较低的窄带数据传输技术。而为了同时能兼顾到传输速度,本数据终端采用了MSM01A天通模块,利用天通卫星通信技术弥补了传输速度的短板。天通卫星被称为“中国版的海事卫星”,作为我国自主建设的卫星,发展前景广阔,传输速度更快,甚至可媲美卫星通信技术领先的发达国家研发的卫星。
文章基于天通卫星、STM32单片机设计出一款数据传输终端,为远海与岸基传输数据提供了一种新的解决方案。
关键词:天通卫星;数据传输
目录
1.绪论
1.1课题背景与意义 1
1.2国内外研究状况 1
1.2.1无线数据传输技术的研究现状 1
1.2.2嵌入式网络协议的研究现状 2
1.2.3实时操作系统的研究现状 2
1.3本文研究的主要内容 3
2.终端硬件设计
2.1天通终端通信的硬件选型 4
2.2天通模块的通信接口 6
2.3STM32单片机的选型 6
2.4数据传输方式 7
3.Lwip协议栈的分析
3.1Lwip协议特点 9
3.2Lwip进程模式 9
3.2.1传统的TCP/IP协议栈进程模式 9
3.2.2Lwip协议栈进程模式 10
3.3Lwip协议栈分析 10
4.实时操作系统FreeRTOS的移植实现
4.1FreeRTOS原理 11
4.2FreeRTOS在STM32上的移植 12
4.2.1移植准备工 作…………13
4.2.2移植过程 13
5.Lwip在FreeRTOS平台下的移植实现
5.1移植接口分析 17
5.2操作系统模拟层的实现 18
5.2.1文件cc.h的修 改………18
5.2.2文件cpu.h的修 改………18
5.2.3文件sys_arch.h的修 改…………………19
5.2.4文件sys_arch.c的修 改…………………19
5.3硬件驱动层的实现 21
6.实验测试
6.1测试过程 21
6.2测试过程遇到的问题以及解决方案 24
6.2.1数据终端收不到平台下发的AT指令 24
6.2.2PPP拨号失败 24
7.总结与展望
7.1总结 24
7.2展望 25
参考文献 26
1.绪论
1.1课题背景与意义
中国大陆是一个位于西北太平洋沿岸并且拥有长达18000多千米的大陆海岸线,占地200多万平方千米的海洋渔场和130多万平方千米大陆架面积的地方。而中华民族长期生存繁衍的重要基础则是这些管辖海域。并且我国还可以很便利地进入世界各个大洋,还可以对公海与国际海底区域里的海洋资源进行开发和利用。
到目前为止,我国的海洋数据传输一般情况下利用的是传统的有线网络传输技术,建设费用比重较大。在途中需要检测有线通信链路的维护情况,当故障发生时故障点一般很难被找到。在用户设定通信网络后,在系统的需求下,通常会增加新的设备,在使用有线传输就可能需要重新布置线路。因此,发展无线网络传输势在必行,不但能更好地节约人力物力,经济效益也能得到显著地提升。
海洋的无线通信传输有诸多优点,综合成本低,性能更稳定,从而摆脱线缆的束缚;组网灵活,可扩展性好;维护费用低等。当前运用于海洋的无线通信技术有无线微波通信、基于陆地蜂窝网络的岸基移动通信和卫星通信等。其中,卫星通信是未来无线通信的大趋势,在海洋信息化建设中扮演了十分重要的角色。
天通一号卫星作为我国自主研发的通信卫星,具备可靠性、可信赖性以及高性价比,从而很好地解决海洋数据无线传输问题。
1.2国内外研究状况
1.2.1无线数据传输技术的研究现状
无线数据传输是现在乃至未来国际社会主流的通信方式,无线数据传输技术将会促进国际社会的数字化、信息化发展。无线数据传输技术大概可以分为两种:第一种是专网无