軍用車輛防沖突大型移動通信設備的設計

摘要 針對目前國內的軍用車輛移動通信設備中，通信安全性較低，數據收發(fā)存在缺陷的問題。提出了一種新一代防沖突大型軍用車輛移動通信設備的設計與實現方法。以嵌入式為基礎，設計出抗干擾能力較強的系統(tǒng)硬件，通過合理編寫相關的驅動軟件，完成優(yōu)質高效的軟件設計。以確保軍用車輛通信系統(tǒng)正常工作。后期的計算機模擬測試顯示，設計的硬件與軟件可較好地兼容，完成優(yōu)質高效的通信工作，各個功能實現效果良好。為新一代的軍用車輛通信系統(tǒng)設計提供了參考思路。
關鍵詞 軍用車輛；移動通信設備；防沖突；嵌入式

移動互聯(lián)網設備(Mobile Internet Device，MID)是一種新的互聯(lián)網終端。隨著移動通信設備的發(fā)展，其今后將替代移動電話和筆記本電腦成為新的移動通信方式，該設備可以訪問無限網絡，完成基本的電腦功能，也可完成大規(guī)模的在線通信，流暢的使用辦公軟件，查看相關文檔，安排合理的工作計劃，同時還可欣賞音樂、電影和視頻會議等影音功能；并且能夠完成移動定位、在線攝影等功能記錄生活的點滴。隨著軍用通信技術的不斷發(fā)展，對新一代的軍車通信提出了更高的要求。作為在筆記本電腦和手機之間新的產品形態(tài)，移動互聯(lián)網設備其最大優(yōu)勢是不受地點和時間的限制，可完成移動通信。符合軍用車輛的通信要求。其屏幕尺寸較小，方便隨身攜帶，雖然個別小型的筆記本尺寸也越來越小，但仍無法達到隨身攜帶的目的，因此其應當擁有較大的軍用車輛市場前景；與一般的軍用通信器材相比，其屏幕較大、顯示和處理等功能較強、通信效果好，兼容性和通信的穩(wěn)定性更佳。最為重要的是其通信的安全性，因此，特別適合軍用車輛的使用。

1 移動通信設備的整體設計原理
為滿足軍用車輛移動通信設備安全高效的通信需求，整體設計采用較為流行的嵌入式設計技術。軍用車輛移動通信設備的系統(tǒng)結構功能的整體組成如圖1所示。

根據組成功能的不同，移動通信設備采用了模塊化設計的思路：
(1)其核心處理器選擇的是抗干擾能力較強的S3C2410：其通信效果好，協(xié)議安全性強，各種通信接口的功能強大。
(2)算法運算模塊采用Altera公司較為成熟的FPGA器件StratixII系列EP2S180-1020FBGA，完成通信協(xié)議算法的編程工作。
(3)存儲設備選擇的是RAM和Flash：由于設備需要存儲較大容量的信息，因此需要選擇擴展的DDRRAM，可保持臨時文件及相關的數據緩存，Flash采用NAND Flash，用于存放程序代碼和數據等。
(4)音頻信號輸入輸出：移動設備需要滿足視頻和音頻的功能，因此需要一個揚聲器，用于語音和視頻數據的有效輸出。
(5)串口：這是完成各種外界設備通信必備的接口。
(6)TD／GPRS／GSM模塊：該模塊可實現一般筆記本和手機見缺的功能，完成人員定位，是最為關鍵的模塊。
(7)以太網收發(fā)器：采用DM9000AE芯片，10／100 Mbit·s-1速率自適應，可完成有線網絡和無限網絡的通信功能。
(8)USB接口：通過USB擴展應用，可對外完成多種設備的擴展，包括3G等應用設備。
(9)電源管理：為保證電源的耐用性，采用鋰電池作為電源管理，并確保電源管理的高效性，能夠完成系統(tǒng)的信號供應和外部時鐘。
(10)WiFi模塊：完成無線通信的功能，通過無線通信網絡完成互聯(lián)網通信端口之一。
系統(tǒng)平臺的總體結構分為系統(tǒng)總體的設計、FPGA板、核心板3個部分。其中，設備采用USB接口、SD卡接口、音頻接口、網口、電源接口、LCD觸摸屏接口以及攝像頭接口，系統(tǒng)可根據此硬件結構，完成一系列的功能，同時可以通過硬、軟件的協(xié)調配合，完成功能的實現。

2 軍用車輛通信系統(tǒng)硬件設計
軍用車輛通信的核心芯片是Samsung公司的S3C2410，采用ARM1176JZF-S內核，數據存儲空間達到16 kB并擁有同樣大小的指令存儲空間，其工作電壓穩(wěn)定，適用于波動較大的環(huán)境，工作頻率達到553 MHz，在1．2 V的情況下，頻率可達667 MHz。運用AXI、AHB和APB形成的64／32 bit總線設計和接口設備相連。以FPGA的封裝方式進行封裝，引腳規(guī)范較好?？偩€也可采用外邊擴展的方式，對模塊進行調用，其核心的硬件RTC電路設計如圖2所示。

其中S3C24lO的VDDRTC可與其進行直連，保證工作效率。該模塊采用的電壓供電不超過4 V，完成了大部分的供電功能。另外，還設計了供電中出現掉電時的工作模式，由備用電池供電，此時S3C2410中唯有RTC模塊工作，其余模塊均處于停止狀態(tài)。