毕业设计答辩-基于北斗定位及通信的船载导航设计.ppt

基于北斗定位及通信的船载导航设计,导师：答辩人,国内外研究现状与发展趋势,系统总体设计,具体模块设计与调试分析,总结与展望,内容概要,课题背景与意义,Contents,课题背景与意义,传统的船载导航已无法满足实际应用需求；实时通讯的船载导航提供可靠的航海保障；增添紧急报警处理机制能有效降低损失,国内外研究现状与发展趋势,系统总体设计,船载导航通信设计结构,船载导航通信系统结构图,系统总体设计,北斗一代低噪声放大器设计北斗一代模块设计船载导航通信硬件电路设计船载导航通信软件设计调试与分析,北斗一代模块设计,北斗一代低噪声放大器设计,接收信号频率：2491.7512MHz；通带增益：302dB；噪声系数：1.5dB；输入驻波比：1.8dB；输出驻波比：1.8dB；输出接头：SMA-K；工作电压：5V10%；工作电流：90mA；阻抗：50Ohm。,北斗一代卫星信号到达地面时，功率最小时约为-128dBm，平常时约为-117dBm。信号带宽为8.16MHz，载波的频率为2491.75MHz。,总体设计方案,低噪声放大器设计偏置电路,VDS=3.5VIDS=40mAVGS=0.5V,低噪声放大器设计噪声系数,多级放大器噪声系数：,低噪声放大器设计阻抗匹配,ATF54143单级放大电路,SGL0622Z单级放大电路,低噪声放大器设计其他参数,端口驻波比VSWR：衡量抗干扰程度，表示驻波的电波峰值和谷值之间的比值。,其中：,增益平坦度：,为了衡量在带宽范围内的非线性。,稳定性：,由于有源器件内部反馈，可能导致自激震荡，应保证绝对稳定。,低噪声放大器设计电路仿真,电路仿真原理图,低噪声放大器设计结果分析,电路仿真结果,低噪声放大器设计版图仿真,原理图-版图联合仿真图,低噪声放大器设计版图仿真分析,联合仿真S参数结果,系统总体设计,北斗一代低噪声放大器设计北斗一代模块设计船载导航通信硬件电路设计船载导航通信软件设计调试与分析,北斗一代模块基带电路设计,北斗一代模块射频电路设计,北斗一代模块电源、功放电路,电源：12V5V3.3V1.8V,功放电路,北斗一代模块其他电路,系统总体设计,北斗一代低噪声放大器设计北斗一代模块设计船载导航通信硬件电路设计船载导航通信软件设计调试与分析,船载导航通信硬件电路设计,STM32F103VET6：,丰富的外设；,大容量：512K；,FSMC存储扩展。,船载导航通信硬件电路设计,电源电路,LCD接口电路,SD卡存储电路,船载导航通信硬件电路设计,北斗二代导航电路设计,指示灯及高音喇叭等驱动电路,串口通信电路,船载导航通信硬件电路设计,外设接口电路,外设接口介绍,系统总体设计,北斗一代低噪声放大器设计北斗一代模块设计船载导航通信硬件电路设计船载导航通信软件设计调试与分析,船载导航通信软件设计,整个系统软硬件结构,uC/OS-II实时操作系统特定：-公开源代码；-内核代码小；-容易移植；-任务调度快；-各任务之间通信方便；,船载导航通信软件设计,uCos-II管理过程：uCos-II初始化外设初始化建立所需的任务启动内核调度各个任务,船载导航通信软件设计,船载导航通信软件设计,报警事件处理过程完成功能：接收报警信息打开报警指示发送事件至监控平台处理具体报警事件报警事件写入SD卡,船载导航通信软件设计,北斗一代定位、通信流程,北斗二代接收定位数据流程,系统总体设计,北斗一代低噪声放大器设计北斗一代模块设计船载导航通信硬件电路设计船载导航通信软件设计调试与分析,调试低噪声放大器,低噪声放大器实物图,调试低噪声放大器,调试低噪声放大器,增益、S11和S22实际测试结果,噪声系数实际测试结果,调试低噪声放大器结果分析,调试北斗一代模块,调试北斗一代模块,调试北斗一代模块,调试北斗二代模块,调试北斗二代模块,船载导航通信软件设计,总结,使用ADS射频软件设计以ATF54143和SGL0622Z为低噪声放大器，采用两级级联方式，通过原理图电路仿真、版图联合仿真和实际测试，达到预期设计要求以BM3005为基带处理芯片，设计北斗一代导航及通信模块，实现北斗一代模块发送和接收双通道通信设计以STM32F103VET6为控制核心的船载导航通信应用设计，扩展各个应用模块设计基于uCOS-II实时操作系统，管理各个任务,特点：1、除具有常规导航外，还具有实时通信功能2、针对异常事件，迅速处理3、各个应用任务相对独立，便于管理,展望,提高系统的集成度将各个应用模块集