专利名称：短波气象数据传输方法及传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种短波气象数据传输方法及传输系统。可为处于0～1000公里范围内不同海域、不同时间段和不同天气的移动船只提供准确、及时、可靠的气象预报信息服务和其他商业服务。
背景技术：
现有技术中的无线寻呼系统采用VHF或UHF频段，往往需要架高天线或建立多个基站以满足覆盖服务区域。海上寻呼目标分散、服务区域大，且难以建立多个基站，因此，一般的陆上寻呼系统难以为处于0～1000公里范围内不同海域、不同时间段和不同天气的移动船只提供准确、及时、可靠的气象预报信息服务和其他商业服务。
发明内容
本发明解决的技术问题提供一种短波气象数据传输方法及传输系统，采用短波单边带(SSB)信道，多频道分组发送的广播通信方式，多信道自动扫描接收的工作模式进行数据信息的传输。可为处于0～1000公里范围内不同海域、不同时间段和不同天气的移动船只提供准确、及时、可靠的气象预报信息服务和其他商业服务。
本发明的技术解决方案短波气象数据传输方法①通过主控计算机将实时收集到的气象信息整理分类后生成各海区气象预报信息数据，然后将该数据一次性注入网络控制器，通过网络控制器将该数据分组，并将分组后的数据信息转换成音频信息后送入短波电台。
②通过短波电台采用短波单边带信道，多频道分组自动发送方式，使每组信息进行多包分发。
③通过短波单边带接收机采用多频道自动扫描接收方式，对每组信息进行多次接收，然后利用大数判决法，剔除错误包号的数据，将正确的数据按包号拼接整合为一份完整的信息。
短波气象数据传输系统，由主控计算机、网络控制器、短波电台、发射天线、接收天线及短波接收机组成，短波电台上连接有发射天线，短波接收机上连接有接收天线，网络控制器的RS-232端子与主控计算机的COM1或COM2端口连接，网络控制器的ACC1端子与短波电台的REM1端子连接，短波接收机为短波单边带接收机。
短波电台由电台、功率放大器及天线调谐器组成，电台的输出端接功率放大器的输入端，功率放大器的射频接口连接天线调谐器的射频接口输入端，功率放大器的控制接口连接天线调谐器的控制接口，天线调谐器的输出端连接发射天线。
网络控制器由接口电路、微处理单元和调制解调单元组成，接口电路与微处理单元的输入端连接，微处理单元的输出端与调制解调单元的输入端连接，调制解调单元的音频接口与短波电台的REM1端子连接。
短波接收机由壳体(1)、显示器(2)、控制按键(3)及控制电路组成，显示器(2)和控制按键(3)设置在壳体(1)的正面，控制电路设置在壳体(1)内，控制电路由滤波器、大信号限幅器、第一混频电路、选频电路、第二混频电路、音频压缩电路、调制解调器、微处理器、温补电路、选频电路和锁相环电路组成，接收天线与滤波器的输入端相接，滤波器的输出端与第一混频电路的输入端相接，第一混频电路的输出端与选频电路的输入端相接，选频电路的输出端与第二混频电路的输入端相接，第二混频电路的输出端与音频压缩电路的输入端相接，音频压缩电路的输出端的输入端调制解调器的输入端相接，调制解调器的输出端与微处理器的输入端相接，温补电路的输出端分别与选频电路和锁相环电路的输入端相接，锁相环电路的输出端与第一混频电路的输入端相接，选频电路的输出端与第二混频电路的输入端相接，微处理器的输出端与锁相环电路的输入端连接，显示器(2)与控制按键(3)均与微处理器的对应端口连接。
本发明与现有技术相比具有的优点和效果1、本发明为了适应短波通信设备的特点，将主控计算机送出的数据一次性注入网络控制器，网络控制器收到数据后采用化整为零的分割技术，使每组信息进行多包分发，确保了设备的可靠运行，防止了短波通信设备对计算机的干扰，同时也为接收机可靠接收奠定了基础。
2、接收机采用冗余接收的方式，每组信息进行多次接收，利用大数判决法，剔除错误包号的数据，将正确的数据按包号拼接整合为一份完整的信息。该方法的采用，降低了短波信道变化对数据传输的影响，确保了接收数据信息的完整性和可靠性。
3、系统中心台采用频率稳定度较高的大功率发射机，使发送的信息覆盖范围广，信号稳定，易于接收。同时采用多组频率多次发送的模式，保证处于不同海域的船只都能及时可靠接收到气象预报信息。根据气候的变化和时间的不同还可任意挑选最佳的频率信道组合，保证整个系统在最佳的信道条件进行可靠的气象信息传输。
4、为了保证处于不同海域的接收机都能及时接收到准确、可靠的气象预报信息，接收机采用了类自适应技术，实时扫描所选的信道频率组，一旦捕获信息则自动接收、处理、存储并显示。
5、为了降低接收机的成本，接收机采用了一次变频的二本振技术，使接收机既保证了接收性能又降低了成本。
6、该系统实施后，使我国远海区域的渔业船只能够及时准确地掌握各船只所在海域的气象信息，保障了各渔业船只的安全捕捞作业，且为气象部门的发展开拓了新的空间。
图1为本发明的结构方框图，图2为本发明一种实施例的结构方框图，图3为本发明短波接收机的结构示意图，图4为本发明网络控制器的结构示意图，图5为本发明短波接收机的电路方框图，图6为本发明网络控制器的电路方框图。
具体实施例方式
结合附图2、3、4、5、6描述本发明的一种实施例。
传输方法①通过主控计算机将实时收集到的气象信息整理分类后生成各海区气象预报信息数据，然后将该数据一次性注入网络控制器，通过网络控制器将该数据分组，并将分组后的数据信息转换成音频信息后送入短波电台。
②通过短波电台采用短波单边带信道，多频道分组自动发送方式，使每组信息进行多包分发。
③通过短波单边带接收机采用多频道自动扫描接收方式，对每组信息进行多次接收，然后利用大数判决法，剔除错误包号的数据，将正确的数据按包号拼接整合为一份完整的信息。
传输系统由主控计算机、网络控制器、短波电台、发射天线、接收天线及短波接收机组成，短波电台上连接有发射天线，短波接收机上连接有接收天线，网络控制器的RS-232端子与主控计算机的COM1或COM2端口连接，网络控制器的ACC 1端子与短波电台的REM1端子连接，短波接收机为短波单边带接收机。
短波电台由电台、功率放大器及天线调谐器组成，电台的输出端接功率放大器的输入端，功率放大器的射频接口连接天线调谐器的射频接口输入端，功率放大器的控制接口连接天线调谐器的控制接口，天线调谐器的输出端连接发射天线。
网络控制器由接口电路、微处理单元和调制解调单元组成，接口电路与微处理单元的输入端连接，微处理单元的输出端与调制解调单元的输入端连接，调制解调单元的音频接口端子与短波电台的REM1端子连接。
短波接收机由壳体(1)、显示器(2)、控制按键(3)及控制电路组成，显示器(2)和控制按键(3)设置在壳体(1)的正面，控制电路设置在壳体(1)内，控制电路由滤波器、大信号限幅器、第一混频电路、选频电路、第二混频电路、音频压缩电路、调制解调器、微处理器、温补电路、选频电路和锁相环电路组成，接收天线与滤波器的输入端相接，滤波器的输出端与第一混频电路的输入端相接，第一混频电路的输出端与选频电路的输入端相接，选频电路的输出端与第二混频电路的输入端相接，第二混频电路的输出端与音频压缩电路的输入端相接，音频压缩电路的输出端与调制解调器的输入端相接，调制解调器的输出端与微处理器的输入端相接，温补电路的输出端分别与选频电路和锁相环电路的输入端相接，锁相环电路的输出端与第一混频电路的输入端相接，选频电路的输出端与第二混频电路的输入端相接，微处理器的输出端与锁相环电路的输入端连接，显示器(2)与控制按键(3)均与微处理器的对应端口连接。
系统中心工作原理
系统中心实时接收国家气象信息中心和各方面的气象资料，对这些气象资料进行科学的处理后生成实时的气象预报信息，经整理分类生成各海区气象预报信息后，通过中心控制台向处于辖区范围内(0～1000公里)已入网或并网的船载短波气象接收机发布气象预报信息和各种服务信息。
短波接收机工作原理短波接收机是便携式单边带接收机，可在4.00MHz至7.99MHz频率范围内进行多频点、自动扫描通信(暂定使用3个频点，可按实际使用情况适当增减)，通信距离为0～1000Km(与系统中心电台的发射功率大小有关，系统中心建议使用500W电台)，在该通信范围内可完成数据信息的可靠接收及显示。该接收机工作种类为USB，主要做为短波数传接收终端使用，也可稍加改动，用做单边带语音接收机使用。
短波接收机随时接收中心台发布的各种信息(包括气象信息和服务信息)，并对收到的各种信息进行处理，存储和显示。始终保持最新收到的气象信息在液晶屏幕上实时滚动显示；每当收到最新的气象预报信息都立即给出声光报警提示，使用户能够及时掌握最新的气象信息并做出正确的决策。
短波接收机采用两次变频技术，因此需要两个本振。基于降低成本的前提下，使用一块高频率稳定度的温补振荡器，该温补振荡器产生的频率既作为一个本振，又使其作为产生另一本振的基准频率。利用锁相环技术将由VCO产生的频率与基准频率相比较，从而得到与温补振荡器同样稳定度的另一本振。
短波信道接收单元的工作原理是，首先将接收的射频信号与一本振混合，然后经放大、滤波，得到中频10.24MHz，再将10.24MHz中频信号放大、滤波与二本振混频得到音频信号，将得到的音频信号经压缩处理后送入调制解调单元。
短波接收机工作时，首先由微处理器单元以预定的定时时间间隔向频率合成器和分波段滤波器送预选频率数据，使短波信道接收单元在预选的三组频率上循环扫描。每当所预选的三个频率中任意一个频率捕获到同步信号并同步后，调制解调单元立即向微处理器单元送入已同步信号，微处理器单元收到同步信号则不再向频率合成器和分波段滤波器送数据，且停止信道扫描并停留在已选的波道上。这时，音频信道通路打开并接入调制解调单元，音频信号经解调后转换为数据信号送入微处理器单元，微处理器单元根据数据接收的正确与否或接收信息是否相同为依据，选择保存还是丢弃。由于中心台所发送的数据以多包分发、多次同步的模式传输，因此短波气象接收机接收数据时，也以多次同步，多包接收的方式进行接收。每当捕获到同步信号并同步后，停止信道扫描；每当一包数据接收完成后自动进入扫描状态，随时接收下一包数据。一旦收到的数字信息可以整合成一个完整的文件时，微处理器单元完成数据的保存和显示(在液晶屏上)，并给出声光提示。
调制解调单元的强纠错性能，使短波信号在很差的情况下仍然能够解调出正确的数据信息，保证了短波气象接收机接收数据的优越性能。
短波接收机多信道扫描接收的模式，使接收的每份信息都有多次接收、随机整合的特点，保证了每份信息的完整性，可靠性和冗余性。同时实现了短波接收机在中心台所能覆盖的区域内(距中心台1000公里范围内)，任意时刻，任意地点都能实时可靠地接收中心台发送的所有信息。
设备安装1、短波接收机安装短波接收机根据用户要求安装在船舱内，天线架设根据船只大小合理架设。
2、系统中心安装系统中心除天线和自动天线调谐器安装在室外，其余设备均安装在室内，其中计算机和短波发射机间的放置距离至少3米，系统地线合理连接并可靠接地。
该系统除用于海洋天气预报服务和短信息服务外，还可提供渔情、渔汛、渔需物资、渔货行情等信息服务。
权利要求
1.一种短波气象数据传输方法，其特征是①通过主控计算机将实时收集到的气象信息整理分类后生成各海区气象预报信息数据，然后将该数据一次性注入网络控制器，通过网络控制器将该数据分组，并将分组后的数据信息转换成音频信息后送入短波电台。②通过短波电台采用短波单边带信道，多频道分组自动发送方式，使每组信息进行多包分发。③通过短波单边带接收机采用多频道自动扫描接收方式，对每组信息进行多次接收，然后利用大数判决法，剔除错误包号的数据，将正确的数据按包号拼接整合为一份完整的信息。
2.一种短波气象数据传输系统，由主控计算机、网络控制器、短波电台、发射天线、接收天线及短波接收机组成，短波电台上连接有发射天线，短波接收机上连接有接收天线，其特征是网络控制器的RS-232端子与主控计算机的COM1或COM2端口连接，网络控制器的ACC1端子与短波电台的REM1端子连接，短波接收机为短波单边带接收机。
3.根据权利要求2所述的短波气象数据传输系统，其特征是短波电台由电台、功率放大器及天线调谐器组成，电台的输出端接功率放大器的输入端，功率放大器的射频接口连接天线调谐器的射频接口输入端，功率放大器的控制接口连接天线调谐器的控制接口，天线调谐器的输出端连接发射天线。
4.根据权利要求2所述的短波气象数据传输系统，其特征是网络控制器由接口电路、微处理单元和调制解调单元组成，接口电路与微处理单元的输入端连接，微处理单元的输出端与调制解调单元的输入端连接，调制解调单元的音频接口与短波电台的REM1端子连接。
5.根据权利要求2所述的短波气象数据传输系统，其特征是短波接收机由壳体(1)、显示器(2)、控制按键(3)及控制电路组成，显示器(2)和控制按键(3)设置在壳体(1)的正面，控制电路设置在壳体(1)内，控制电路由滤波器、大信号限幅器、第一混频电路、选频电路、第二混频电路音频压缩电路、调制解调器、微处理器、温补电路、选频电路和锁相环电路组成，接收天线与滤波器的输入端相接，滤波器的输出端与第一混频电路的输入端相接，第一混频电路的输出端与选频电路的输入端相接，选频电路的输出端与第二混频电路的输入端相接，第二混频电路的输出端与音频压缩电路的输入端相接，音频压缩电路的输出端的输入端调制解调器的输入端相接，调制解调器的输出端与微处理器的输入端相接，温补电路的输出端分别与选频电路和锁相环电路的输入端相接，锁相环电路的输出端与第一混频电路的输入端相接，选频电路的输出端与第二混频电路的输入端相接，微处理器的输出端与锁相环电路的输入端连接，显示器(2)与控制按键(3)均与微处理器的对应端口连接。
全文摘要
一种短波气象数据传输方法及传输系统，由主控计算机、网络控制器、短波电台、发射天线、接收天线及短波接收机组成，网络控制器的RS－232端子与主控计算机的COM1或COM2端口连接，网络控制器的ACC1端子与短波电台的REM1端子连接，短波接收机为短波单边带接收机。通过主控计算机将实时收集到的气象信息整理分类后生成各海区气象预报信息数据，一次性注入网络控制器分组，并将分组后的数据信息转换成音频信息后送入短波电台，采用短波单边带信道，多频道分组自动发送方式多包分发，采用多频道自动扫描接收方式多次接收，将正确的数据按包号拼接整合为一份完整的信息。可为移动船只提供准确、及时、可靠的气象预报信息服务和其他商业服务。
文档编号H04H1/00GK1571313SQ200410026109
公开日2005年1月26日 申请日期2004年4月22日 优先权日2004年4月22日
发明者李振友, 王铁勇, 钟文麟, 胡荣及, 权连让, 崔淇, 路彬, 张会军, 宋志英, 刘生玉, 王剑锋 申请人:陕西烽火通信集团有限公司