自动气象站信号模拟器通信系统的设计与实现

智能气象监测系统设计与实现未经人类意识的洪水和火山喷发，自然天气往往不会受到干扰，但是当城市化和工业化的迅速发展给人们带来各种形式的污染时，自然天气常常呈现出增加的紫外线、降雨或不下雨等异常现象。

因此，寻找监测和预测天气的方法变得至关重要。

智能气象监测系统被设计和开发出来，以提高天气预报的准确性，保障人们的生命财产安全。

智能气象监测系统是一个包括多传感器、多测量值和多任务的信息处理系统。

它是基于采集的统计数据和模型结构来预测和提高天气预测的准确性和可靠性的。

根据气象局的统计数据来看，全国每年因天气引发的经济损失高达3000多亿，因此，建设强大的智能气象监测系统也成为各级政府和气象局的重要任务。

在智能气象监测系统中，传感器是其中的重要部分。

传感器主要负责监测并收集大气、海洋、水文、气象、地球物理等方面的数据，不同的传感器可以检测不同的参数，如空气温度、湿度、气压、风速、风向、气体浓度、光照度、降雨量等等。

这些数据以数值的形式传送给数据中心，并进行处理和分析，最终形成各种天气预报和警报。

传感器既可以放置在气象站、河流站、海浪站和环境观测站等固定设备上，也可以安装在无人机、探空火箭、浮标、测量船、浮球等浮动装置上，进行无人值守的数据采集和传输。

数据中心是智能气象监测系统中的另一个重要部分。

它是一个集中化的数据存储和分析中心，接收从传感器传回的气象数据，并对这些数据进行处理、分析和建模。

数据中心负责将原始数据转换成更有用的数据并将其传送给使用者，这使得数据的可视化和可理解性显著提高。

数据中心的主要任务是处理数据，建立二、三维气象模拟、预测模型，开发各种气象预测算法和多种多样的预报产品，如气象预警、气象服务等，提供给各级政府、企事业单位、农牧户及自然资源等管理部门依据，以制定应对措施，保障公众的生命安全和财产安全。

总的来说，智能气象监测系统的建设和发展提高了人们对天气的理解和预测能力，为减少天气带来的损失提供了实数支持。

在２ Ｈ 一 ４ Ｈ 之 间，发 出任意频率 的载 波，方便无线气 象传 真接收机 的维修保障 ，实现 装备的 内场调 试的环境 。 ＭＺ ２ＭＺ 关键词： 无线 气象传真机 ；软件无线 电；修 理调试
中图分类号 ：Ｔ ９ 文献标识码 ：ｈ 文章编号 ：１ ７ － ７ ９ ２ １ ）０ １ ０ ６ ０ Ｎ１ １ ５ ７（ ０ ０ ８ ０ ４ － ２ ６
Ｄ ｆｎ ｄＲ ｄｏ ｅ ｉｅ ａ ｉ，简 称Ｓ Ｒ ，就 是采 用 数字 信 号处 理技 术 ，在 可编 程 控制 Ｄ） 的通用 硬件 平 台上 ，利 用 软件 来 定义 实现 无线 电台的 各部 分功 能 ：包 括前 端接 收 、 中频 处理 以及 信号 的基 带 处理 等 等 。即整 个无 线 电 台从 高频 、 中
机 把 模拟 开 关的 档位 切 换￣ ＤＰ ８２ 这档 ，并 发送控 制 指令 给 ＤＰ８ ２ ， Ｊ ＩＳ２ ０７ Ｓ ２０ ７
频 、基 带直到 控制 协议 部分全 部 由软件 编程 来完 成 。
依据 上述 理念 设 计的信 号 发射 系统 是一 种 为无线 气 象传 真接 收机 即 时 提供 信 号源 的测试 设备 ，它按 照Ｗ Ｏ 准 ，可 以在２Ｈ 一 ４Ｈ 之 间，发 出任 Ｍ标 Ｍ Ｚ２Ｍ Ｚ
后 再 切换 到 图像 发射 这档 位 置 ，发射 图像的 原理 与 发射 相位 信 号相似 ，单 片 机 把每 行分 为 ５０ ｓ ０ｍ ，前 ５为相 位 信 号 ，其余 ９％ 图像 信 号 ，单片 机根 ％ ５为 据 图 像的类 型 分别 选 通黑 白通 道 ，从 而 打印 出 图像 。图像 打 印完 毕 ，单 片
无 线气 象传 真机 是舰 船海 上航 行 时接 收传 真气 象 图的 重要气 象 设备 。

自动气象站技术方案简版一、硬件部分：1.采集传感器：选择适合气象站使用的传感器进行数据采集，包括温度、湿度、气压、风速、风向等。

2.控制单元：使用微控制器或单片机作为控制单元，负责从传感器获取数据，并进行数据的处理和存储，同时控制相关设备进行操作。

3.电源系统：使用可靠的电源系统，如太阳能电池板和备用电池，并具备自动切换功能，以确保设备持续运行。

4.通信模块：利用GSM、WIFI等通信模块实现与服务器的数据传输，保证数据的实时传输和远程监控。

5.外壳和防护：选择防水、防尘、防腐蚀的外壳，并对关键部件进行适当的封装和防护，以保证设备的可靠性和稳定性。

二、软件部分：1.数据采集和处理程序：编写程序以实时获取传感器数据，并进行数据处理和校验，确保数据的准确性和可靠性。

2.存储和管理系统：配置数据库或云存储系统，将采集到的数据进行存储和管理，以便后续使用和分析。

3.算法和模型建立：建立气象数据分析和预测的算法和模型，利用历史数据进行模型训练，以实现对未来气候的预测和预警。

4.远程监控和控制系统：编写远程监控程序，实现对自动气象站的远程监控和控制，可以通过手机、电脑等终端实时查看设备状态和数据。

5.数据展示和报告生成：设计数据可视化界面，以直观、清晰的方式展示气象数据，并生成相应的报告和分析结果，方便用户进行决策。

三、应用场景：1.农业：帮助农民监测土壤湿度、温度和气象条件，及时调整灌溉和施肥方案，提高农作物产量和质量。

2.交通：提供道路能见度、温度、湿度和道路冰雪情况等数据，帮助交通部门安排雪路除雪和交通管制工作，保障道路交通安全。

3.水利：监测降雨量、蓄水量和水位等数据，预测洪水和干旱情况，帮助水利部门进行灾害防控和水资源合理利用。

4.环境保护：通过测量大气污染物浓度、光照强度和风向等数据，监测环境质量和污染源，为环保部门提供科学决策依据。

5.气象预测和研究：通过自动气象站采集到的大量数据，建立气象模型和算法，进行气象预测和气候变化研究，提高气象科学的准确性和精确性。

系统的优化和完善：未来智能语音通知系统将不断优化和完善，提高系统的稳定性和可 靠性，更好地服务于气象信息传输。
应用的拓展和普及：随着人们对气象信息需求的增加，智能语音通知系统的应用范围将 进一步拓展和普及，为更多的人提供及时、准确的气象信息服务。
与其他技术的融合发展：未来智能语音通知系统将与其他技术不断融合发展，如人工智 能、大数据等，为气象信息传输提供更加全面、高效的服务。
件等
测试网络：模 拟实际应用场 景的网络环境
测试数据：模 拟实际应用场
景的数据集
功能测试
测试目的：验证系统各项功能的正 确性和稳定性
测试方法：采用黑盒测试、白盒测 试等多种方法进行测试
添加标题
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测试内容：包括但不限于语音合成、 语音识别、信息传输等功能的测试
测试结果：各项功能均达到预期效 果，系统稳定可靠
添加标题
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智能语音通知：将获取的气象信息 通过智能语音进行通知
系统稳定性：保证系统的稳定性和 可靠性，确保气象信息准确及时地 传输和通知
模块实现
语音合成模块：将气象信息转换为语音输出 语音识别模块：接收用户语音输入并转换为文本信息 信息处理模块：对气象信息进行分类、格式化处理 通信模块：实现信息在IMS网络中的传输与接收
数据库实现
数据库类型：选择合适的数据库类型，如MySQL、Oracle等
数据库设计：设计系统所需的数据库表、字段和关系
数据存储：将气象信息传输智能语音通知系统的数据存储在数据库中 数据查询与检索：编写相应的SQL查询语句，实现对数据库中数据的检索 和查询
接口实现
定义了数据传 输接口，用于 实现气象信息 从IMS系统到 智能语音通知

多要素自动气象站监控终端软件的设计与实现摘要：航空气象是保障航空安全飞行的重要基础，为进一步提高航空气象现场保障质量、确保飞行安全、减轻观测人员的劳动强度和机场气象台业务自动化水平，基于太阳能供电的自动气象站应运而生。

本系统通过网口通信将空管所关心的气象要素信息及气象设备状态信息，上传至上位机进行实时监控并保存到数据库中，并通过文本、曲线和列表进行实时和历史数据的显示。

本文对多要素自动气象站监控终端软件进行需求分析和详细设计，使用C#作为软件开发语言，选择MySQL作为数据库开发平台，最终在Visual Studio 2010开发环境下完成了软件的实现。

关键词：自动气象站；数据监测；数据库气象观测最初以人工观测为主，但其有先天限制，地域气候恶劣不适合人类居住，无法建立人工观测点；存在不可避免的观测误差。

近年来随着电子技术以及计算机技术的高度发展，能够提供高密度和实时气象数据的自动采集、发送、存储的自动气象站已经成为气象工作者研究热点。

1多要素自动气象站监控终端软件的需求分析多要素自动气象站监控终端软件具有以下基本功能，如下图1-1：（1）参数配置功能，包括基础信息配置、观测场信息配置、报警阈值配置。

（2）气象信息和设备状态信息的实时的接收、处理、存储。

通过网口实现和下位机的通信，实时接收下位机发送的气象信息和设备状态信息，并回传用户的查询命令给下位机。

对接收到的数据按照“规范”进行质量控制、相关性检查和二次计算。

将处理后的气象信息和设备状态信息实时存储到文件系统和数据库，方便系统内其他软件的查询。

（3）气象信息和设备状态信息的综合显示。

能通过文字、列表、图形等方式显示气象信息、状态信息（传感器、电源设备、校时设备的状态）和当前计算机使用状况信息（cpu使用率、内存使用率，磁盘空间、网络使用率异常）。

在设备出现故障（严重、一般、疑似）时，给出告警信息，并提供辅助故障诊断功能。

图1-1 多要素自动气象站监控终端软件组成框图2多要素自动气象站监控终端软件的详细设计根据软件需求分析，确定了自动气象站监控终端软件的业务功能主要包括参数配置、通讯功能、综合显示、辅助故障诊断等功能。

浅谈新型自动气象站的系统结构设计摘要新型自动气象站CAWS3000（DZZ5）采用最先进的嵌入式系统技术和外部现场总线技术，采用“主采集器+外部总线+分采集器+传感器+外围设备”结构设计方式，充分考虑到能够实现全要素、综合观测的能力，同时具备高性能、多功能数据处理能力及任意扩展能力。

关键词新型自動气象站；系统结构；维护CAWS3000（DZZ5）型自动气象站由主采集器加气候分采集器、辐射分采集器、地温分采集器和土壤水分分采集器构成系统。

采集器之间采用CAN总线进行数据通信。

主采集器系统与终端计算机采用长线进行串口数据通信。

整个系统供电由交流电转+12VDC作为主电源，配蓄电池作为后备电源。

气候的强制通风扇的供电采用独立供电，同样采用由交流电转+12VDC作为主电源，配蓄电池作为后备电源。

CAN总线带有硬件控制器可以避免竞争冲突，通讯速度快，可实现“多主多从”通讯方式。

1 数据采集器1.1 主采集器主采集器处理器采用目前先进ARM9架构的32位CPU，型号Atmel9263。

另外配加其他外部电路，包括SDRAM、CF卡控器、以太网控制器、IDE控制器、USB控制器、CAN总线控制器、串口及扩展串口控制器等，构成核心处理单元。

加载Linux操作系统、文件处理系统，同时配接各种外部设备接口，包括CF存储卡、RJ45网络端口、USB端口、大容量Flash存储器、多个RS232串口等。

主采集器内部还增加一个对常规气象要素进行数据探测数据采集单元，可完成10米风速、风向、空气温度、相对湿度、降水（0.1mm翻斗式雨量）、气压、蒸发、总辐射及能见度气象要素观测数据采集。

1.2 分采集器按照对观测数据需求设置若干个分采集器，按照能够规定时序，完成对相关气象要素的数据采集处理，并通过CAN总线把观测数据传送到主采集器中。

分采集器基本结构一样，包括数据处理控制器，支持数据处理控制器正常运行的存储器，看门狗，CAN总线，RS232/RS485数据通信串口及相应的数据调理、数据采集接口电路。

数 据 通 信 系统 。对 系统 软 硬 件 设 计 和 通 信 流 程 进 行 了 阐述 。采 用 跨 平 台能 力 强 的 Ｏ 作 为 开发 工具 ， 计 并 实现 了一 ｌ 设
个 带 有 图 形 用 户 界 面 的嵌 入 式 系统 ， 出新 的 数 据 帧 格 式 ， 提 实现 了 气 象数 据 准确 、 效 传 输 。 果表 明 ， 高 结 系统 具 有 低 成
（ｃｏｌｆＩ ｏｍ ｔ ｎ＆ Ｃ ｎｒｌ Ｎ ｎｉ ｎｖｒ ｏ Ｉ ｏｍ ｔ ｎＳ ｉ ｃ Ｓｈ ｏ ｏ ｎ ｒ ａｉ ｆ ｏ ｏ ｔ ， ａｊｎ Ｕ ｉ ｓ ｆ ｎ ｒ ａｉ ｃ ｎ ｅ＆Ｔ ｃｎ ｌ ｙ Ｎ ｎｉｇ２ ０ ４ ， ｈｎ ） ｏ ｇ ｅ ｆ ｏ ｅ ｅｈｏｏ ， ａｊｎ １０ ４ Ｃ ｉ ｇ ａ Ａｂｔａｔ Ｉ ｒｅ ｅｌｅｔｅｗｒｌｓ ｎｔｏｋｎｅ ｓ ｆ ｕｏ ａ ｃｍｅ ｏｏ ｇｃ ｔ ｏ ， ｉ ｌｓ ｍ ｔ ｒｌｇ Ｍ ｄｔ ｓｒｃ： ｎｏｄｒ ｏｒａ ｚ ｉ ｅｓ ｅ ｒ ｅｄ ｔｍ ｔ ｔ ｒｌ ｉａ ｓ ｔ ｎ ａｗｒ ｅｓ ｅ ｏ ｏ ｃ ａａ ｔ ｉ ｈ ｅ ｗ ｏａ ｉ ｅ ｏ ｌ ａ ｉ ｅ ｅｏ ｉ
第２ ０卷 第 ９期
Ｖｏ ．０ １ ２ Ｎｏ９ ．
电子设 计工 程
Ｅ ｅ ｔ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ａＥｎ ： ｌｃ ｒ ｉ ｓｍ ｄ ｏ
２ｌ ０ ２年 ５月
Ｍａ ２ ２ ｖ． ０１
基于 ＡＲ 的无线 气象数据 通信 系统设计 Ｍ
闾 军 ，唐 慧强
（ 南京 信 息 工程 大 学 信 息与 控 制 学 院 ，江 苏 南 京 ２ ０４ ） １０ ４ 摘 耍 ：为 了 实 现 自动 气 象站 无 线化 、 网络 化 的 需要 ， 发 了一 种 基 于 Ａ Ｍ、 入 式 Ｌｎ ｘ和 Ｃ ２ ３ 开 Ｒ 嵌 ｉｕ Ｃ ５ ０构 建 的 无 线 气 象

气象监测系统设计方案一、引言气象监测系统在现代社会中扮演着重要的角色，对于人们的生活和各行业的运营都具有至关重要的影响。

本文将提出一个气象监测系统的设计方案，旨在实现高效准确的气象数据收集、分析和预测，并为各行业提供可靠的气象服务。

二、系统总体架构1. 系统概述气象监测系统将包括气象数据采集模块、数据传输模块、数据处理与分析模块、预测模块和用户界面模块，每个模块的功能和相互关系将如下所述。

2. 气象数据采集模块该模块将负责从气象观测站点收集气象数据。

采集的数据类型包括气温、湿度、风速、降水量等。

为了提高采集的精度和覆盖范围，将使用多个传感器和观测设备分布在不同地理位置。

3. 数据传输模块采集的气象数据将通过传输模块传送到数据处理与分析模块。

传输方式可以采用有线或无线通信技术，确保数据的实时性和准确性。

4. 数据处理与分析模块该模块将对收集到的气象数据进行处理和分析。

通过应用统计学和数据挖掘技术，可以提取出气象数据中的关键信息和趋势，并为后续的预测模块提供依据。

5. 预测模块基于处理与分析模块得到的气象数据，预测模块将利用数学模型和算法对未来气象变化进行预测。

预测结果将提供给用户界面模块和相关行业，以支持决策和规划。

6. 用户界面模块用户界面模块将为系统的使用者提供直观友好的界面，以便查询实时气象数据、查看预测结果和使用相关功能。

该模块将支持多终端访问，包括电脑、手机等。

三、功能实现和技术支持1. 数据质量控制为保证数据的准确性和一致性，需要在数据采集过程中进行质量控制。

通过实时监测和自动校准，可以降低数据误差。

2. 数据存储与管理为了处理海量的气象数据，系统需要建立稳定高效的数据存储和管理机制。

可以采用关系型数据库或分布式存储技术，以满足系统对存储容量和查询速度的要求。

3. 数据处理和分析算法数据处理与分析模块需要使用一些常见的统计和数据挖掘算法，如平均值计算、趋势分析、聚类分析等，以发现气象数据中的有用信息和规律。

厦门市自动气象站数据通信系统设计许致火;周学鸣;吴陈锋;林伙海【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2012(040)002【摘要】Considering the actual situation of Xiamen, from the view of meteorological information transmission, the wireless communication solution is suitable for processing the data acquired by automatic weather stations (AWS). Based on the GPRS network, a multi-host to one-client data communication system for AWSs is presented. The meteorological element information acquisition is achieved by the data acquisition devices of various AWSs. The central server of the mobile company with static IP communicates with each GPRS DTU of AWSs through DDN in the GPRS network. The real-time communication is implemented between the central server of the mobile company and the network information center of the Xiamen Meteorological Observatory by TCP/IP technology. Data storage and processing are accomplished by the terminal meteorological observation software. By September 2010, the system has run over 8 months in good stability. The system is not limited by transmission distance with low costs, suited for the data acquisition and control of various kinds of AWSs, and can improve the efficiency of meteorological information releasing.%结合厦门市实际情况,在信息传输环节,厦门市自动气象站采集的信息传输更适合采用无线方式完成数据通信.设计了一种基于GPRS网络的多点对单点主从式自动气象站数据通信传输系统.系统中各自动气象站点的数据采集器完成气象要素信息采集,各站点的GPRS通信模块在GPRS网络中通过DDN 专线与租用静态IP地址的移动中心服务器构成数据通信传输网络,中心服务器与厦门市气象台网络信息中心通过TCP/IP协议实现实时通信,气象观测终端软件完成数据的存储及加工.截止到2010年9月初,系统已稳定运行8个月.该系统不受传输距离的限制、成本低、建设快,适用于各类气象自动站远程数据传输和控制,提高了气象信息发布效率.【总页数】5页(P189-193)【作者】许致火;周学鸣;吴陈锋;林伙海【作者单位】福建省厦门市气象台,厦门361012;福建省厦门市气象台,厦门361012;福建省厦门市气象台,厦门361012;福建省厦门市气象台,厦门361012【正文语种】中文【相关文献】1.浅谈自动气象站数据通信中的关键问题 [J], 李敏;王嘎2.基于北斗卫星的自动气象站数据通信系统 [J], 周勇3.广东省WP3103型区域自动气象站数据通信接口的设计 [J], 杨志健;蔡耿华4.浅析自动气象站数据通信中的常见故障 [J], 赵丽英;黄荣秀5.区域自动气象站双链路数据通信设计 [J], 庄红波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

气象信息收集与处理系统的设计及实现一、引言近年来，气象信息在社会生产力的发展中扮演着越来越重要的角色。

为了更好地收集和处理气象信息，气象信息收集与处理系统在各个领域得到了广泛的应用。

本文将介绍气象信息收集与处理系统的设计和实现过程，以期为相关领域的工作者提供参考。

二、需求分析气象信息收集与处理系统的主要需求是对各种气象数据进行实时监测、传输、存储和处理。

具体来说，系统需要能够实时地采集气象站点的各项数据，并将这些数据以可视化的方式呈现在工作站的界面上。

其次，系统还需要具有数据存储和查询的功能，以方便用户在需要时快速地获取历史数据。

最后，系统需要具备一定的算法和模型，能够对气象数据进行分析和预测。

三、系统设计气象信息收集与处理系统的设计主要分为三个部分：气象数据采集、系统架构和数据处理算法。

1.气象数据采集气象数据采集是整个系统的核心部分，它需要设计专门的硬件和软件来实现实时采集和传输气象数据。

具体来说，这部分包括以下几个方面：（1）气象站点的选址和设备安装。

选择合适的气象站点是保证气象数据的准确度和可靠性的前提条件。

安装气象设备需要考虑到设备的品质和工作稳定性，以及环境因素的影响。

（2）气象数据的传输和处理。

气象数据的传输可以通过有线或无线方式进行。

其中，无线方式可实现气象站点和中心站点之间的实时数据传输。

对于气象数据的处理，首先需要对原始数据进行清洗和去噪处理，然后再通过数据融合、插值等算法进行数据处理和数据挖掘。

2.系统架构系统架构决定了整个系统的性能和稳定性。

因此，我们需要设计合适的架构来满足系统的需求。

气象信息收集与处理系统的架构如下图所示：图1：气象信息收集与处理系统的架构该系统分为前端数据采集模块、中间层数据传输和处理模块、以及后端数据存储和查询模块。

其中，前端数据采集模块负责采集气象站点的数据；中间层数据传输和处理模块负责数据的传输和处理；后端数据存储和查询模块负责实现数据的存储和查询。

数字通信信号模拟器的设计和实现摘要：通信技术的不断发展加快了信息传输效率，在社会建设中发挥着重要作用，通信系统大体分为模拟通信和数字通信两种形式，其在各行各业的广泛应用改善了传统的数字通信模式，促进远距离传输质量的不断提高。

文章对数字通信信号模拟器总体设计方案进行了论述，在此基础上对通信信号模拟器关键技术进行了重点分析，结合信号产生模块与数字变频技术设计与实现，适应各种业务要。

有助于促进数字通信信号模拟器的集成化、微型化发展，对多种调制类型信号重构方法研究具有一定参考价值。

关键词：数字通信信号；通信信号模拟器；设计实现数字通信存在抗干扰能力强、设备连接便利、能够实现高质量的远距离传输、具有较强的灵活性、加密性、集成化的发展优势，为了在实验过程中获得真实的数字通信信号检测结果，就需要设计数字通信信号模拟器。

当前市面上现存的通信信号模拟器价格昂贵、功能简单，无法控制模拟器的输出元码类型，同时面临较高的信号噪声污染，因此，需要对不同类型的信号重构方式进行综合研究，为了保证设备通信指标的合理性，需要进行通信设备测试，运用便携式通信信号模拟器，能够在产生常规信号的同时形成跳频信号，具有较强的实用价值，保证测试结果的真实性和可靠性。

1.数字通信信号模拟器设计方案在本次通信信号模拟器设计的过程中，首先需要了解数字通信信号的主要特点，分析常规数字信号和跳频信号的产生规律，一般情况下，通信信号模拟器需要具备数字通信能力，能够随时进行各项信号数据调控，并设置实时控制模块。

通信信号模拟器总体结构分为主控模块、命令分析模块、信号产生模块和数据转换模块，分别在模拟器的内部设计多个独立存在的通信信号产生渠道，多个通道之间能够自动产生常规通信信号和跳频信号。

在实验过程中多个通道共同工作或某一通道独立工作，产生的信号经过合路沿着同一发射渠道进行信号传输，能够适应复杂的电磁环境，信号产生过程是数据产生单元、信号编码单元等统一处理，最终以常规信号或调频信号的方式验证，经过调制单元输出到数模转换模块。

上 问题 ，实 现 气象 数据 的安 全可 靠传输 。 表 １几 种 无 线 通 信 方 式 的 比较
类 别 ＧＳＭ
成 本投 入 网络 覆 盖 通 信 速 率
较低
较 广‘

１４０Ｂｙｔｅ／帧
实 Ｉ ｔｔ性 安 全 性
差
·般
ＧＰＲＳ ＣＤ｝ｄＡ
较低 较 低
ｒ。 较 广
ＥＬＥＣＴＲ０ＮＩＣＳ ＷＯＲＬＤ ·捺蘩与 冒 察
安徽 四创 电子股份有 限公 司 范晓 东 孟 宪伟 王世 臣
【摘 要 】目前 国 内大 多数 自动 气 象站主 要 采 用传统地 面 无线通 信 网络 传输数 据 在 偏远 山 区等地理 环境 恶 劣地 区 ，难 免存 在信 号弱 、甚 至信 号覆 盖 不到 的地 方 ，这 不仅 使 得 自动 气 象站 的 选点 受到 限制 ，还影 响其 数据 传输 的 可靠性 。我 国北 斗 卫星 系统 已经发展 到 第三代 ，信 号 已经 覆 盖 中 国全境 及周 边 多国地 区，其 全天候 无 盲 区短报 文通 信功 能能 够很 好 的解决 该 问题 。本 文采 用北斗 卫 星通 信 方式 构建 了 自动 气 象站数 据 传 输 系统 、文章首 先介 绍 了北 斗卫 星通 信的特 点 ，在 此基 础上 重点 阐述 气 象数 据 传输 系统 设计 方法及 其控 制软 件 的工作 流程 ，并 结合 实际项 目给 出 了其 技 术应 用状 况 ，本 系统 方案 能够 可 靠地 实现 气象数 据 的传输 【关键词 】自动气象站 ；北斗；短报文；数据传输 ；示范工程
北 斗卫 星通 信 系统 有三 部 分组 成 ：空 间段 的北 斗 导航 卫星 、地 面 中 心站 和 用户 终 端 】。用 户终 端 为各 种 型 号北 斗用 户 机 （如 通信 型 用户 机 、指挥 型用 户机 等 ） 。如 图１Ｎ示 。

４．应用前景
基于单片机的模拟气象站系统具有安装简便、工作稳定、使用方便、抗干扰性强等优点；产品适用于多种场合如：学校、家庭住宅、农业生产和偏远地区等。在学校，可以通过气象站采集的数据合理改善学习环境，提高学生学习效率；在家庭生活中，温度湿度的数据可以帮助人们设计出行穿着，并为要进行的活动进行环境考察，使人们避免遭遇恶劣天气；在偏远地区由于气象站稀少，不能准确测量一定范围内的气象数据时，可以通过该系统自行测量。
先检测实际器件是否能正常工作，尤其是传感器、串口的连接。然后用万用表测试焊接是否合格，再向单片机系统下载已调试好的程序，最后在包括示波器、万用表等仪器的监测下进行数据测试，需要达到通信波特率稳定、传输数据准确，温度显示及判断误差较小和系统整体功率稳定等要求。
主要参考文献
[1]李金龙，王黎，高晓蓉.多点温湿度远程无线监控系统设计[J].微计算机信息，2009，25(6-1):31-32
主机。对于监测出来的温湿度，要使得精确度维持在一定的范围内。
2）利用霍尔元件模拟监测一点的风速，通过检测齿轮所转圈数，由程序进行相应的计算从而得知齿轮转速，通过数学计算转换得到风速。其中齿轮的转动是模拟风力的作用。
3）主机将三组温湿度数据求平均值后，与风速的数据一起通过LCD显示。
开题依据（包括相关研究现状、此项研究的理论意义、学术价值、应用前景等）
2）撰写一篇不少于8000字的毕业论文；
3）关键步骤和阶段的照片和视频。
可行性分析（已具备的条件和待解决的问题；拟采取的研究方法、技术路线、实验方案等）
１．已具备的条件
1）图书馆提供的相关纸质和电子版书籍；
2）有专业的相关教师对毕业设计进行指导；
3）网络数据库提供了大量的相关资料；
4）电脑上已经安装了keil4、Proteus等所需的软件，已具备基础的编程语言素养。

气象网站的API接口，得到JSON格式的气象数据并解析，调用气象信息图标函数，在彩色液晶
屏幕上显示未来3天的天气信息。测试结果表明，该系统显示的天气信息形象，易于观察，成本
低，适合在家居生活中推广应用。
前言：天气预报是人们日常生活和工作中必不可少的信息，广泛用于工业、农业、渔业、
商业、能源、交通、运输、建筑、林业、水利、国土资源、海洋、盐业、环保、旅游、航空、
符串，通过API请求中的key参数传入。用户ID是在注册心知会员时得到的一个10位字符串，如
U123456789。用户ID会被使用在签名验证方式中。
现在以北京天气为例进行分析研究，查看北京当天的详细气象信息。获取指定城市的实况天
气，请求地址 https:///v3/weather/now.json?key=24qbvr1mjsnukavo&location=beijing&la
荣
的文本格式来存储和表示数据。它使得人们很容易的进行阅读和编写。同时也方便了机器进行
海
解析和生成，并有效地提升网络传输效率。JSON数据符号类型及功能如表1所示。
罗
表1 JSON符号类型
金
符号
说明
生
{}
双括号表示对象
[]
李
“”
中括号表示数组 双引号内是属性或值
岷
：
冒号表示后者是前者的值
对象是一个无序的“名称/值”对集合。一个对象以“{”开始，“}”结束。每个“名称”
资源的支持，数据量大，计算量大。对于一些小型组织和单位是难以负担的。
本文旨在设计一套适用于家居生活的天气预报终端显示设备，能够实时显示本地的天气信
息。系统采用C/S结构，从网络服务器获取天气信息再解析。采用ESP8266WIFI网络芯片来获取

数字通信信号模拟器的设计与实现技术的开题报告一、选题背景与意义随着数字通信技术的不断发展和应用，数字通信信号模拟器作为一种常用的测试手段，具有重要的实际意义。

数字通信信号模拟器可以模拟各种数字信号，比如数字音频信号、数字视频信号、数字通信信号等，通过模拟各种场景，测试各种系统的性能。

目前，国内外市场上有很多数字通信信号模拟器，但是，在某些特定领域，还存在一些不足，比如在测试新型通信系统时，可能没有合适的数字通信信号模拟器，或是在测试场景和参数时，数字通信信号模拟器的可控性和灵活性不够强，不能满足测试需要。

因此，设计一种数字通信信号模拟器，具有很强的可控性和灵活性，将有极大的实际意义。

二、研究内容和目标本文旨在设计和实现一种数字通信信号模拟器，具有以下特点：1. 可控性强：该数字通信信号模拟器可以控制各种场景下的信号参数，如噪声等级、复杂星座等级等。

2. 灵活性强：该数字通信信号模拟器可以灵活设置信道特性，如衰落参数、带宽等等。

3. 适用性广：该数字通信信号模拟器适用于各种数字信号的模拟和测试，包括数字音频信号、数字视频信号和数字通信信号等。

本文的研究内容涵盖以下几个方面：1. 针对数字信号模拟器的特点和实际需求，设计数字信号模拟器的整体结构和框架。

2. 实现并优化数字信号模拟器中各个模块的算法和数据结构，以提升数字信号模拟器的运行效率和仿真精度。

3. 将数字信号模拟器应用于测试场景中，通过实际测试验证数字信号模拟器的有效性和可靠性。

三、主要研究方法本文采用分析、设计、实现和测试的方法，具体包括以下几个步骤：1. 首先，对数字信号模拟器的特点和实际需求进行调研和分析，确定数字信号模拟器的整体结构和功能。

2. 然后，设计和实现数字信号模拟器中各个模块的算法和数据结构。

针对数字信号模拟器中的复杂星座图和信道特性等问题，采用MATLAB或Python等数学工具进行建模和优化。

3. 接着，将数字信号模拟器应用于测试场景中，通过实际测试验证数字信号模拟器的有效性和可靠性。