衛(wèi)星射頻設備遠程控制監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(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行放大的高功率放大器，而這些射頻設備容易造成對人體的微波輻射，設計和實現(xiàn)一種基于工業(yè)控制的單片機用來和衛(wèi)星射頻單元設備的連接，通過計算機網(wǎng)線和基于Delphi軟件對衛(wèi)星射頻單元的遠程控制和監(jiān)測的功能，將傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式提升為計算機遠程自動控制。
關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信；射頻設備；遠程控制監(jiān)測；自動控制

O 引言
衛(wèi)星通信具有遠距離、大容量、多業(yè)務等諸多優(yōu)點，現(xiàn)在越來越受到人們的關(guān)注和青睞，在抗震救災、應急維穩(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通信衛(wèi)星上這個特殊要求，因此固定站設備射頻單元均工作在微波頻段，且配備有將微波信號進行放大的高功率放大器，因此整個射頻單元具有很強的輻射性，為此固定站射頻單元的設備一般都放在距離主機房比較遠的單獨機房或天線附近。目前對于射頻單元的測試與管理，只能靠人工進行巡視和管理，這種值勤方式就造成了射頻單元管理的時效性不好，容易出現(xiàn)巡視不及時造成設備的損壞，特別是惡劣天氣狀況下時，當射頻單元參數(shù)需要調(diào)整和維護管理時，人員操作就比較困難，容易造成整個系統(tǒng)的通信中斷，因此將系統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的射頻單元進行遠程集中管理和控制就具有很強的現(xiàn)實意義。

1 系統(tǒng)的原理及整體連接圖
該系統(tǒng)設計采用軟硬件兩部分相結(jié)合的方式，硬件設備采用處理速度和配置較高的工業(yè)控制計算機處理芯片，用來實現(xiàn)和各射頻單元設備的連接，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個串口，2個USB接口，2個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器連接的底層代碼，從而實現(xiàn)對所有衛(wèi)星射頻單元設備的數(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)。
遠程監(jiān)控軟件部分采用Delphi 7.O多線程程序設計，主要完成TCP／IP協(xié)議到串口協(xié)議之間的有效轉(zhuǎn)換、設備數(shù)據(jù)的顯示、修改、監(jiān)控、遠程控制射頻單元設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)通過計算機網(wǎng)口傳輸?shù)竭h程控制的計算機上來，設備就可以通過網(wǎng)線和遠程計算機相連，從而完成整個系統(tǒng)的遠程監(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，真正實現(xiàn)衛(wèi)星射頻單元的遠程控制和管理。
衛(wèi)星射頻設備遠程控制監(jiān)測系統(tǒng)整體設計框圖如圖1所示。



2 遠程控制監(jiān)測系統(tǒng)的具體實現(xiàn)
該系統(tǒng)作為連接UHF設備、KU設備、C波段等不同頻段射頻單元的轉(zhuǎn)接和遠端控制和監(jiān)測設備，在近端要求設計一個能綜合處理射頻數(shù)據(jù)的一個服務器，在遠端要通過計算機設計一個美觀、可靠穩(wěn)定的遠端監(jiān)控系統(tǒng)軟件，對于整個系統(tǒng)的要求就是接口標準、轉(zhuǎn)接可靠、運行穩(wěn)定，因此整個系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)它分為綜合管理服務器設計硬件和Delphi軟件開發(fā)監(jiān)控兩大部分。