基于二线制的海洋组网通信技术研究
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摘要
当前，海洋探索、监测、研究中的信息传输问题是制约对海洋资源探索、监测、研究进程的瓶颈之一。如何解决这一领域的应用系统中的远距离通信、能源供给等问题，是该领域中的应用系统设计必须要重点考虑的问题。本论文为了解决海洋探索中的远距离信息传输问题以及能源供给问题，主要研究、设计了两套方案：基于CAN总线的深海长距离点对点通信系统和基于二线制的海洋组网通信系统。
本论文共分七章。
第一章，综合阐述了发展海洋探索、勘测、监测、研究的中信息传输技术的意义，同时简要介绍了当前海洋探索信息传输技术发展状况、现场总线技术发展状况以及动力线载波通信技术发展状况，指明了本论文的主要研究方向和内容。
第二章，详细介绍了CAN总线的原理以及技术特点，在此基础上具体分析了基于CAN总线的深海长距离点对点通信系统的实现，并对系统进行了实验调试结果分析。
第三章，介绍了海洋探索领域通信网络的应用特点并指出了实际应用的模型。对几种局域网络接入方式进行了比较，在分析了扩频通信原理之后，进行了方案选择和分析，提出了基于二线制的海洋组网通信方案，并对方案中的网络协议、节点搜索等几个关键技术点进行了详细叙述。
第四章，详细叙述了基于二线制的海洋组网通信方案的硬件实现，对重要的电路参数进行分析并采用Pspice进行了软件仿真。
第五章，介绍了基于二线制的海洋组网通信的软件实现，对各个软件模块进行了分析与叙述。
第六章，对系统进行了不同的实验室实验，对实验结果进行分析比较。最后对两个方案的各自特点进行了分析比较。
最后，在第七章中总结了本论文研究的内容，并对课题中需要进一步研究、完善的重点进行了一定的探讨、分析和展望。
Currently, how to get the information of reconnaissance, monitoring and research in sea is one of the most critical problems, which constrain the development of reconnaissance, monitoring and research in sea. However, the problems of how to resolve the long distance in communication and the energy providing for the system must be faced, when we do some research or application in this domain. In this dissertation, we design two projects to resolve some of these problems: one is CAN fieldbus based point-to-point communication system, the other is two lines based communication network in sea.
The whole dissertation contents seven chapters.
Chapter 1, a survey of the importance of the development of information transmission technology for reconnaissance, monitoring and research in sea is given. The reviews of history and current status of information transmission technology for reconnaissance, monitoring and research in sea domain, fieldbus technology and power line carrier communication technology are also given. At the final of this chapter, the aim and detailed contents of this research project are presented.
Chapter 2, the principle and characteristic of CAN fieldbus technology are introduced in detailed. The realization of CAN fieldbus based point-to-point communication system is discussed in detailed on this basis, together with the analysis of the result of experiments.
Chapter 3, the characteristic of communication network system in reconnaissance in sea is presented together with the comparison of several local area networks (LAN) and the principle of spread spectrum communication. After these, the choice and analysis of projects are presented. The critical technologies of our project, such as network protocols and net nodes found protocols etc are discussed finally this chapter.
Chapter 4, the hardware's realization of two lines based communication network in sea is described. In this chapter some important circuits and parameters are analysed and simulated by Pspice.
Chapter 5, the software's realization of the two lines based communication network in sea is discussed. Some soft modules are analysed and presented in this chapter.
Chapter 6, the designs of experiments and the analysis of the results are presented. At final of this chapter we compare the first project with second project
and describe the characteristic of them.
Last chapter, the research contents and conclusions of this dissertation are summarized, and the prospect of further studies on this project is opened up.
本论文共分七章。
第一章，综合阐述了发展海洋探索、勘测、监测、研究的中信息传输技术的意义，同时简要介绍了当前海洋探索信息传输技术发展状况、现场总线技术发展状况以及动力线载波通信技术发展状况，指明了本论文的主要研究方向和内容。
第二章，详细介绍了CAN总线的原理以及技术特点，在此基础上具体分析了基于CAN总线的深海长距离点对点通信系统的实现，并对系统进行了实验调试结果分析。
第三章，介绍了海洋探索领域通信网络的应用特点并指出了实际应用的模型。对几种局域网络接入方式进行了比较，在分析了扩频通信原理之后，进行了方案选择和分析，提出了基于二线制的海洋组网通信方案，并对方案中的网络协议、节点搜索等几个关键技术点进行了详细叙述。
第四章，详细叙述了基于二线制的海洋组网通信方案的硬件实现，对重要的电路参数进行分析并采用Pspice进行了软件仿真。
第五章，介绍了基于二线制的海洋组网通信的软件实现，对各个软件模块进行了分析与叙述。
第六章，对系统进行了不同的实验室实验，对实验结果进行分析比较。最后对两个方案的各自特点进行了分析比较。
最后，在第七章中总结了本论文研究的内容，并对课题中需要进一步研究、完善的重点进行了一定的探讨、分析和展望。
Currently, how to get the information of reconnaissance, monitoring and research in sea is one of the most critical problems, which constrain the development of reconnaissance, monitoring and research in sea. However, the problems of how to resolve the long distance in communication and the energy providing for the system must be faced, when we do some research or application in this domain. In this dissertation, we design two projects to resolve some of these problems: one is CAN fieldbus based point-to-point communication system, the other is two lines based communication network in sea.
The whole dissertation contents seven chapters.
Chapter 1, a survey of the importance of the development of information transmission technology for reconnaissance, monitoring and research in sea is given. The reviews of history and current status of information transmission technology for reconnaissance, monitoring and research in sea domain, fieldbus technology and power line carrier communication technology are also given. At the final of this chapter, the aim and detailed contents of this research project are presented.
Chapter 2, the principle and characteristic of CAN fieldbus technology are introduced in detailed. The realization of CAN fieldbus based point-to-point communication system is discussed in detailed on this basis, together with the analysis of the result of experiments.
Chapter 3, the characteristic of communication network system in reconnaissance in sea is presented together with the comparison of several local area networks (LAN) and the principle of spread spectrum communication. After these, the choice and analysis of projects are presented. The critical technologies of our project, such as network protocols and net nodes found protocols etc are discussed finally this chapter.
Chapter 4, the hardware's realization of two lines based communication network in sea is described. In this chapter some important circuits and parameters are analysed and simulated by Pspice.
Chapter 5, the software's realization of the two lines based communication network in sea is discussed. Some soft modules are analysed and presented in this chapter.
Chapter 6, the designs of experiments and the analysis of the results are presented. At final of this chapter we compare the first project with second project
and describe the characteristic of them.
Last chapter, the research contents and conclusions of this dissertation are summarized, and the prospect of further studies on this project is opened up.
引文
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