DSP设备通信管理论文提纲

论文题目：基于DSP的ADS-B数据处理系统

摘要：随着民航产业的发展,以及低空域的逐步开放,中国民航对空管监视设备的需求越来越大。目前,我国民航普遍采用二次雷达为主的监视模式,但我国监视雷达由于设备昂贵并未实现中国空域的完全覆盖,同时,传统的地基雷达还具有基础建设要求高,价格高昂,监视范围和精度有限等问题;对于通航低空域而言,由于陆基设备的不足和监视盲区问题导致通航监视手段的严重不足,随着飞行流量的飞速增长,航空飞行安全保障的问题日益突出。为了解决这些问题,开发出ADS-B系统,它能够在那些没有雷达覆盖的地方,提供类似于雷达的监管功能,也可以花费较少的代价在那些有雷达覆盖的地方扩大监控范围,从而保障飞机安全高效的飞行,并且可以提高空中一定范围内允许飞行的飞机数量,它是我国未来航空监视领域不可缺少的关键技术。本文从ADS-B地面系统硬件及软件的总体设计框架出发,设计和实现了ADS-B地面系统中的数据处理部分,数据处理部分由DSP和FPGA组成,其中FPGA主要实现消息解码和数据位的输出功能,本文着重设计和实现了其中的DSP部分,并且介绍了DSP与FPGA之间的通信接口设计。在硬件方面,本文分析了DSP及其外围电路硬件部分的设计,包括DSP、FLASH及网口芯片等的连接电路。在软件方面,本文设计和实现了DSP及外围芯片的驱动程序,以及DSP内部的数据处理程序的各个模块。在关键算法设计中,设计实现了DSP中的多目标管理算法、DSP的FLASH烧写算法、数据检纠错算法、提高系统稳定性的软件及硬件处理、DSP与FPGA之间的数据通信接口。其中,DSP的内部数据处理程序,首先接收ADS-B信息,进行数据的检纠错、数据的管理、数据融合、数据解包及打包等处理后,最终将标准的报文数据送到上位机显控软件显示。本项目自主研发ADS-B地面系统,可以获得设备附近较远距离的飞机位置信息,并在显控软件上实时显示飞机位置和轨迹,并为地面管制中心实时地提供附近的飞机信息。将该设备安装在飞机上,可以为机组人员监视周边的空域飞机,机组人员通过观察监控画面,可以起到维护飞行安全的重要作用。本地面系统具有一定的可扩展性,由地面设备衍生出来的1090ES ADS-B机载设备,它能够实现机载收发一体化功能,它可以发送数据报文广播和接收数据报文,对于以后空地一体化监视系统有着重要意义。

关键词：ADS-B;数据处理;多目标管理;DSP烧写程序;数据纠错

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

ABSTRACT

缩略语对照表

第一章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.1.1 选题背景

1.1.2 选题意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 论文的主要研究内容

1.4 论文的组织结构

第二章 系统需求分析及总体设计

2.1 系统需求分析

2.1.1 ADS-B系统整体功能概述

2.1.2 系统功能需求分析

2.1.3 系统性能需求分析

2.2 ADS-B原理结构及系统总体框架

2.2.1 ADS-B工作原理简介

2.2.2 ADS-B消息结构及传输波形

2.2.3 系统总体框架介绍

2.3 硬件总体方案设计

2.3.1 数据处理功能模块硬件设计

2.3.2 数据处理模块DSP及外围硬件设计

2.4 软件总体方案设计

2.5 本章小结

第三章 系统硬件与软件的设计实现

3.1 系统硬件设计

3.1.1 DSP硬件设计

3.1.2 SDRAM硬件设计

3.1.3 FLASH硬件设计

3.1.4 以太网芯片硬件设计

3.1.5 串口硬件设计

3.1.6 其他硬件设计

3.2 系统驱动程序设计与实现

3.2.1 DSP驱动程序设计与实现

3.2.2 以太网驱动程序设计与实现

3.2.3 串口驱动程序设计与实现

3.3 系统应用程序设计与实现

3.3.1 DSP主程序和中断程序设计与实现

3.3.2 ADS-B数据的接收处理功能模块设计与实现

3.3.3 ADS-B数据读写功能模块设计与实现

3.3.4 网络通信模块设计与实现

3.3.5 ADS-B数据的发送处理功能模块设计与实现

3.3.6 其它软件功能模块设计与实现

3.4 本章小结

第四章 系统关键算法设计

4.1 DSP中的多目标管理算法设计

4.2 DSP烧写程序的设计

4.3 数据检错纠错算法设计

4.4 系统稳定性研究中的软件及硬件设计

4.5 FPGA与DSP之间的数据协同通信设计

4.6 本章小结

第五章 系统测试与分析

5.1 测试环境

5.1.1 系统整体运行环境简介

5.1.2 软件运行平台介绍

5.2 软件系统功能测试

5.2.1 ADS-B数据的接收处理功能模块测试

5.2.2 ADS-B数据读写功能模块测试

5.2.3 网络通信模块测试

5.2.4 ADS-B数据的发送处理功能模块测试

5.3 软硬件系统协同的性能及功能测试

5.3.1 软硬件系统协同的性能测试

5.3.2 软硬件系统协同的功能测试

5.4 系统分析

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢