[发明专利]基于FPGA的嵌入式卫星气象海洋数据广播接收应用系统及方法

说明书

本发明涉及卫星气象数据广播传输技术领域，尤其基于FPGA的嵌入式卫星气象海洋数据广播接收应用系统及方法，其核心是基于FPGA的嵌入式技术,利用DVB数据广播信道,定制DVB‑S调制器和DVB‑S接收机。本发明通过将以太网的数据包以DVB‑DATA的格式封装成DVB传输流(TS流)，送给调制器进行调制,并具有一定的QoS服务质量管理、IP地址过滤、区分优先级服务和卫星带宽的统计复用功能。卫星广播信道特点的设计前向纠错码(FEC)是提高广播系统数据传输质量的关键，该发明针对气象数据的特征重构优化了有线形复杂度的喷泉码，提高了信息传输的完整性；提出的DVB‑S接收机根据不用户和应用背景的需求，设计形成自主可控、高可靠、低功耗和可维护性强的多种类型的数据服务终端。

技术领域

本发明涉及气象数据处理技术领域，具体为基于FPGA的嵌入式卫星气象海洋数据广播接收应用系统及方法。

背景技术

按照中国气象局南海海洋气象业务发展专项规划的要求，为加强海洋气象监测预警预测预报和气象服务工作，我国沿海各省气象部门正逐步加大海洋气象观测装备建设。目前已初步形成石油平台自动气象站观测网.海洋浮标气象观测站网，海上船舶自动气象站观测网和海岛自动气象站观测网。这些站网观测装备远离岸边,大部分观测设备距海岸100km以外,特别是石油平台自动气象站，都是在200km外的海洋上。这些气象设备的实时观测气象数据不再能够通过传统通信方式(有线电话、VHF/UHF、宽带网络、GPRS)及时传回到岸上气象信息处理中心,在数据传送通信手段上提出了新的要求。目前只有卫星通信才能够覆盖海洋每个角落，但是数据处理的速度低下，气象数据交换通信方式匮乏。鉴于此，我们提出基于FPGA的嵌入式卫星气象海洋数据广播接收应用系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供基于FPGA的嵌入式卫星气象海洋数据广播接收应用系统及方法，以解决上述背景技术中提出数据处理的速度低下，气象数据交换向通信方式匮乏的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于FPGA的嵌入式卫星气象海洋数据广播接收应用的系统，包括气象数据模块、嵌入式接收模块、局域网模块、嵌入式微服务器集群模块以及广播数据处理平台。

作为优选，所述气象数据模块将检测到的气温实测信息、风速风向实测信息和辐照度实测信息进行收集整理。

作为优选，所述嵌入式接收模块作为媒体服务的呈现载体，为用户访问卫星气象海洋数据，享受音视频媒体服务提供人机交流的方式。

作为优选，所述局域网模块用于气象数据模块、嵌入式接收模块、嵌入式微服务器集群模块以及广播数据处理平台之间的数据传输提供网络支持。

作为优选，所述嵌入式微服务器集群模块包括若干嵌入式微服务器，将若干嵌入式微服务器通过快速通信链路连接起来，对传输卫星气象海洋数据进行分机处理，提升系统的运行能力。

作为优选，所述广播数据处理平台包括若干数据接收分平台，为嵌入式微服务器集群模块提供数据支持、请求服务以及相应请求。

作为优选，所述气象数据模块、嵌入式接收模块、局域网模块、嵌入式微服务器集群模块以及广播数据处理平台依次相连。

作为优选，每个所述嵌入式微服务器内分别安装有存储系统模块，各个存储系统模块通过局域网模块信息共享。

基于FPGA的嵌入式卫星气象海洋数据广播接收应用的方法，包括如下步骤：

S1：通过气象数据模块将检测到的气温实测信息、风速风向实测信息和辐照度实测信息进行收集整理；

S2：将S1中收集的实测的各种气象海洋数据信息，通过卫星数据传输至嵌入式接收模块中；