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《海洋環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集器研制及其數(shù)據(jù)處理方法設計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、中國石油大學(華東)碩士學位論文海洋環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集器研制及其數(shù)據(jù)處理方法設計姓名:冀本豪申請學位級別:碩士專業(yè):信號與信息處理指導教師:馬西庚;李立剛20090501摘要隨著全球陸地資源的日趨緊張和環(huán)境的不斷惡化,海洋資源的重要性日益凸現(xiàn),人類社會的發(fā)展必然越來越多地依賴海洋,而海洋環(huán)境監(jiān)測的能力,直接影響著海洋資源丌發(fā)和海洋環(huán)境保護的程度和效果。為此本文結合國內外海洋環(huán)境監(jiān)測技術的現(xiàn)狀,分析了海洋環(huán)境監(jiān)測的特點,根據(jù)現(xiàn)場的應用需求,對海洋環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集器進行了設計與開發(fā),同時設計了海洋環(huán)境監(jiān)測中關鍵參數(shù)的有關數(shù)據(jù)處理方法。通過分析海洋監(jiān)測中各個
2、環(huán)節(jié)的結構和關鍵問題,確定了海洋壞境監(jiān)測系統(tǒng)的功能需求,提出了以雙單片機為核心,具有多種接口和大容量存儲器的數(shù)據(jù)采集器的整體設計方案。在設計中主要開發(fā)了數(shù)據(jù)存儲模塊、實時時鐘模塊、模數(shù)轉換模塊、串口通信模塊和提高數(shù)據(jù)采集器抗干擾性的復位監(jiān)測模塊的軟、硬件,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理、傳輸?shù)裙δ?。根?jù)數(shù)據(jù)采集器和上位機軟件對數(shù)據(jù)處理的不同需求,對海洋環(huán)境監(jiān)測中關鍵參數(shù)的相關數(shù)據(jù)處理方法進行了設計。在對幾種數(shù)據(jù)處理方法的分析和比較的基礎上,采用復合濾波的方法實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集器中的數(shù)字濾波;根據(jù)風速、風向的特點提取了極大值點和最大值點;使用數(shù)據(jù)插值和曲線擬
3、合的方法對潮位值進行了數(shù)據(jù)補遺;結合潮汐的規(guī)律采用滑動平均法完成了高低潮位值的提取。實驗室模擬調試實驗和現(xiàn)場實際數(shù)據(jù)處理結果表明,設計的數(shù)據(jù)采集器能夠完成主要水文、氣象參數(shù)的采集并進行數(shù)據(jù)預處理;在上位機中對關鍵參數(shù)數(shù)據(jù)的處理也取得了預期的效果,為海洋環(huán)境數(shù)據(jù)處理其它環(huán)節(jié)的研究提供了較為準確的數(shù)據(jù)基礎。關鍵詞:海洋環(huán)境監(jiān)測;數(shù)據(jù)采集;數(shù)據(jù)處理DevelopmentofDataCollectorandItsDataProcessingMethodsinMarineEnvironmentJiBenhao(SignalandInformationProce
4、ssing)DirectedbyProfessorMaXigeng,LecturerLiLigangAbstractWiththeoVe卜exploitationoflandresourcesandtheenvironmentaldestruction,themarineresourcesbecomemoreandmoreimportantinthehumansociety’Sdevelopment.Tosomeextent,themarinemonitoringabilitydirectlyaffectsthelevelofmarineresour
5、cedevelopment.Basedonthenewestmarinemonitoringtechniquesandthefeaturesofourcountry’Smarinemonitoringfield,thisthesisdesignsanddevelopsamarinemonitoringdatacollectorandthedataprocessingmethodsofthemarinemonitoringkeyparameters.Byanalyzingallstructuralandkeyproblemsexistinginmari
6、nemonitoringfield,thisthesisdeterminesthefunctionalrequirementsofmarinemonitoring,andputsforwardthedatacollector’SoverMldesign.Thedatacollectorhasavarietyofinterfaceandmassstorage,withdoublesingle-chipasthecore.Thesoftwareandhardwareofdatastoragemodule,real—timeclockmodule,anal
7、og-digitalconversionmoduleandresetmonitoringmodulearedevelopedthatrealizethefunctionssuchasdatacollecting,processing,storingandtransferring.Accordingtothedifferentneedsofdatacollectorandthehostcomputerforthedataprocessing,thedataprocessingmethodsofkeyparametersaredesigned.Byana
8、lyzingmanydataprocessingmethods,thecollector’Sdigitalf