衛星射頻設備遠程控制監測系統的設計與實現

摘要：衛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，設計和實現一種基于工業控制的單片機用來和衛星射頻單元設備的連接，通過計算機網線和基于Delphi軟件對衛星射頻單元的遠程控制和監測的功能，將傳統的人工作業方式提升為計算機遠程自動控制。
關鍵詞：衛星通信；射頻設備；遠程控制監測；自動控制

O 引言
衛星通信具有遠距離、大容量、多業務等諸多優點，現在越來越受到人們的關注和青睞，在抗震救災、應急維穩中發揮了很大作用，但是由于衛星通信要求地球站發射頻率能穿透大氣層到達通信衛星上這個特殊要求，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，當射頻單元參數需要調整和維護管理時，人員操作就比較困難，容易造成整個系統的通信中斷，因此將系統衛星通信系統的射頻單元進行遠程集中管理和控制就具有很強的現實意義。

1 系統的原理及整體連接圖
該系統設計采用軟硬件兩部分相結合的方式，硬件設備采用處理速度和配置較高的工業控制計算機處理芯片，用來實現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對衛星射頻單元的控制和連接。硬件內建嵌入式Linux操作系統，通過Moxa Linux API Library開發環境來開發接口單元與綜合服務器連接的底層代碼，從而實現對所有衛星射頻單元設備的數據采集、讀取及分析，通過RS 485，RS 232串口來控制所有射頻單元數據。
遠程監控軟件部分采用Delphi 7.O多線程程序設計，主要完成TCP／IP協議到串口協議之間的有效轉換、設備數據的顯示、修改、監控、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據通過計算機網口傳輸到遠程控制的計算機上來，設備就可以通過網線和遠程計算機相連，從而完成整個系統的遠程監測和管理功能。該系統配有可靠的硬件和穩定的軟件相互配合使用，真正實現衛星射頻單元的遠程控制和管理。
衛星射頻設備遠程控制監測系統整體設計框圖如圖1所示。



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