衛(wèi)星射頻設(shè)備遠(yuǎn)程控制監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：衛(wèi)星通信需要工作在微波頻段且必須要配備將微波信號進(jìn)行放大的高功率放大器，而這些射頻設(shè)備容易造成對人體的微波輻射，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一種基于工業(yè)控制的單片機(jī)用來和衛(wèi)星射頻單元設(shè)備的連接，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)線和基于Delphi軟件對衛(wèi)星射頻單元的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測的功能，將傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式提升為計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。
關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信；射頻設(shè)備；遠(yuǎn)程控制監(jiān)測；自動(dòng)控制

O 引言
衛(wèi)星通信具有遠(yuǎn)距離、大容量、多業(yè)務(wù)等諸多優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在越來越受到人們的關(guān)注和青睞，在抗震救災(zāi)、應(yīng)急維穩(wěn)中發(fā)揮了很大作用，但是由于衛(wèi)星通信要求地球站發(fā)射頻率能穿透大氣層到達(dá)通信衛(wèi)星上這個(gè)特殊要求，因此固定站設(shè)備射頻單元均工作在微波頻段，且配備有將微波信號進(jìn)行放大的高功率放大器，因此整個(gè)射頻單元具有很強(qiáng)的輻射性，為此固定站射頻單元的設(shè)備一般都放在距離主機(jī)房比較遠(yuǎn)的單獨(dú)機(jī)房或天線附近。目前對于射頻單元的測試與管理，只能靠人工進(jìn)行巡視和管理，這種值勤方式就造成了射頻單元管理的時(shí)效性不好，容易出現(xiàn)巡視不及時(shí)造成設(shè)備的損壞，特別是惡劣天氣狀況下時(shí)，當(dāng)射頻單元參數(shù)需要調(diào)整和維護(hù)管理時(shí)，人員操作就比較困難，容易造成整個(gè)系統(tǒng)的通信中斷，因此將系統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的射頻單元進(jìn)行遠(yuǎn)程集中管理和控制就具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 系統(tǒng)的原理及整體連接圖
該系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用軟硬件兩部分相結(jié)合的方式，硬件設(shè)備采用處理速度和配置較高的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理芯片，用來實(shí)現(xiàn)和各射頻單元設(shè)備的連接，該板卡采用的CP 為IXP-422 266 MHz；DRAM為板載128 MB；FLASH為板載32 MB；該板卡擁有8個(gè)串口，2個(gè)USB接口，2個(gè)LAN網(wǎng)口，具有PCIBUS地址總線連接RS485通信端口，這些硬件可以方便地實(shí)現(xiàn)對衛(wèi)星射頻單元的控制和連接。硬件內(nèi)建嵌入式Linux操作系統(tǒng)，通過Moxa Linux API Library開發(fā)環(huán)境來開發(fā)接口單元與綜合服務(wù)器連接的底層代碼，從而實(shí)現(xiàn)對所有衛(wèi)星射頻單元設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、讀取及分析，通過RS 485，RS 232串口來控制所有射頻單元數(shù)據(jù)。
遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件部分采用Delphi 7.O多線程程序設(shè)計(jì)，主要完成TCP／IP協(xié)議到串口協(xié)議之間的有效轉(zhuǎn)換、設(shè)備數(shù)據(jù)的顯示、修改、監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制射頻單元設(shè)備的切換等諸多功能；通過軟件就將射頻單元的有效數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)口傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制的計(jì)算機(jī)上來，設(shè)備就可以通過網(wǎng)線和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)相連，從而完成整個(gè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測和管理功能。該系統(tǒng)配有可靠的硬件和穩(wěn)定的軟件相互配合使用，真正實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星射頻單元的遠(yuǎn)程控制和管理。
衛(wèi)星射頻設(shè)備遠(yuǎn)程控制監(jiān)測系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。



2 遠(yuǎn)程控制監(jiān)測系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)
該系統(tǒng)作為連接UHF設(shè)備、KU設(shè)備、C波段等不同頻段射頻單元的轉(zhuǎn)接和遠(yuǎn)端控制和監(jiān)測設(shè)備，在近端要求設(shè)計(jì)一個(gè)能綜合處理射頻數(shù)據(jù)的一個(gè)服務(wù)器，在遠(yuǎn)端要通過計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)美觀、可靠穩(wěn)定的遠(yuǎn)端監(jiān)控系統(tǒng)軟件，對于整個(gè)系統(tǒng)的要求就是接口標(biāo)準(zhǔn)、轉(zhuǎn)接可靠、運(yùn)行穩(wěn)定，因此整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)它分為綜合管理服務(wù)器設(shè)計(jì)硬件和Delphi軟件開發(fā)監(jiān)控兩大部分。