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卫星通信
2010/12/10 11:18

卫星射频设备远程控制监测系统的设计与实现

现代电子技术  施金华,郭海霞,张振权

摘要:卫星通信需要工作在微波频段且必须要配备将微波信号进行放大的高功率放大器,而这些射频设备容易造成对人体的微波辐射,设计和实现一种基于工业控制的单片机用来和卫星射频单元设备的连接,通过计算机网线和基于Delphi软件对卫星射频单元的远程控制和监测的功能,将传统的人工作业方式提升为计算机远程自动控制。

关键词:卫星通信;射频设备;远程控制监测;自动控制

O 引言

卫星通信具有远距离、大容量、多业务等诸多优点,现在越来越受到人们的关注和青睐,在抗震救灾、应急维稳中发挥了很大作用,但是由于卫星通信要求地球站发射频率能穿透大气层到达通信卫星上这个特殊要求,因此固定站设备射频单元均工作在微波频段,且配备有将微波信号进行放大的高功率放大器,因此整个射频单元具有很强的辐射性,为此固定站射频单元的设备一般都放在距离主机房比较远的单独机房或天线附近。目前对于射频单元的测试与管理,只能靠人工进行巡视和管理,这种值勤方式就造成了射频单元管理的时效性不好,容易出现巡视不及时造成设备的损坏,特别是恶劣天气状况下时,当射频单元参数需要调整和维护管理时,人员操作就比较困难,容易造成整个系统的通信中断,因此将系统卫星通信系统的射频单元进行远程集中管理和控制就具有很强的现实意义。

1 系统的原理及整体连接图

该系统设计采用软硬件两部分相结合的方式,硬件设备采用处理速度和配置较高的工业控制计算机处理芯片,用来实现和各射频单元设备的连接,该板卡采用的CP 为IXP-422 266 MHz;DRAM为板载128 MB;FLASH为板载32 MB;该板卡拥有8个串口,2个USB接口,2个LAN网口,具有PCIBUS地址总线连接RS485通信端口,这些硬件可以方便地实现对卫星射频单元的控制和连接。硬件内建嵌入式Linux操作系统,通过Moxa Linux API Library开发环境来开发接口单元与综合服务器连接的底层代码,从而实现对所有卫星射频单元设备的数据采集、读取及分析,通过RS 485,RS 232串口来控制所有射频单元数据。

远程监控软件部分采用Delphi 7.O多线程程序设计,主要完成TCP/IP协议到串口协议之间的有效转换、设备数据的显示、修改、监控、远程控制射频单元设备的切换等诸多功能;通过软件就将射频单元的有效数据通过计算机网口传输到远程控制的计算机上来,设备就可以通过网线和远程计算机相连,从而完成整个系统的远程监测和管理功能。该系统配有可靠的硬件和稳定的软件相互配合使用,真正实现卫星射频单元的远程控制和管理。

卫星射频设备远程控制监测系统整体设计框图如图1所示。

2 远程控制监测系统的具体实现

该系统作为连接UHF设备、KU设备、C波段等不同频段射频单元的转接和远端控制和监测设备,在近端要求设计一个能综合处理射频数据的一个服务器,在远端要通过计算机设计一个美观、可靠稳定的远端监控系统软件,对于整个系统的要求就是接口标准、转接可靠、运行稳定,因此整个系统的设计和实现它分为综合管理服务器设计硬件和Delphi软件开发监控两大部分。

2.1 远程控制监测系统的硬件组成

作为连接卫星射频单元的硬件,设计了综合管理服务器,要求接口标准、转接可靠性能高等要求,也是整个系统设备的核心。它分为硬件和软件两大部分,硬件要运算速度高、能全天候进行工作,不但要有较多的串口连接,还要有RS 485有连接,同时对温度、环境的要求要高,因此在硬件上采用了工业级别的计算设备进行计算和处理,利用板卡的串口、网口进行设计,通过该硬件实现与卫星射频单元的有效连接。

 

 

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