CN106603089A - 一种多lnb多本振控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多LNB多本振控制方法及装置。所述方法包括：S1，进行上电自检，获得各个LNB的正常工作状态并进行初始化；S2，基于LNB控制算法，对初始化后的各个LNB的供电和本振频率进行控制，并获得所述各个LNB的当前状态，以进行控制和监控。本发明利用LNB自身提供本振的需要，提出了一种并行控制多个LNB的LNB控制算法，并根据所述LNB控制算法设计了相应的LNB控制指令用于实现相应的输出，以满足LNB的工作需要；并利用上位机进行软件控制，通过上位机CPU的GPIO进行LNB的数量扩展，从而实现多LNB多本振的控制。
Description
技术领域
本发明涉及卫星通信技术领域，更具体地，涉及一种多LNB多本振控制方法及装置。
背景技术
LNB又叫高频头(Low Noise Block，亦称降频器)，即低噪声下变频器，其功能是将由馈源传送的卫星信号进行降频和信号放大，把Ku频段、Ka频段或C频段的信号变成L频段信号，然后传送给卫星接收机。
目前，随着卫星天线的广泛应用，多频段和扩展频段的卫星天线有了更大的需求，打破了传统功能的单一频段天线的限制。LNB控制方法就是一种适应卫星天线的多LNB和多本振需求的方法；卫星天线进入多频段多本振的单天线时代，研究一种多频段和多本振的LNB控制方法非常有必要。
发明内容
本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的多LNB多本振控制方法及装置。
根据本发明的一个方面，提供一种多LNB多本振控制方法，包括：
S1，进行上电自检，获得各个LNB的正常工作状态并进行初始化；
S2，基于LNB控制算法，对初始化后的各个LNB的供电和本振频率进行控制，并获得所述各个LNB的当前状态，以进行控制和监控。
进一步，所述S1进一步包括：
S1.1，上电后对供电电压进行检测，并向各个LNB发送自检信息；
S1.2，等待所述各个LNB完成自检后，获取所述各个LNB的正常工作状态，并对所述各个LNB进行初始化。
进一步，所述S2进一步包括：
S2.1，根据所述LNB控制算法生成LNB控制指令；
S2.2，根据所述各个LNB的不同类型，选择不同的LNB控制指令并设置所述LNB控制指令的限制条件；
S2.3，利用所述不同的LNB控制指令对所述各个LNB的本振频率和信号切换进行控制，获得执行后的各个LNB的当前状态。
根据本发明的另一个方面，还提供一种多LNB多本振控制装置，包括多个LNB发射模块、射频矩阵、LNB控制模块和上位机；
所述上位机连接所述LNB控制模块，所述LNB控制模块的输出端分别连接多个LNB发射模块的输入端，每个LNB发射模块的输出端分别连接所述射频矩阵；
所述上位机，用于对生成LNB控制算法，并根据所述LNB控制算法生成LNB控制指令；提供用户操作界面用于选择所述LNB控制指令，并将所述LNB控制指令发送到所述LNB控制模块；
所述LNB控制模块，用于接收所述上位机的LNB控制指令，根据所述LNB控制指令对所述LNB发射模块进行本振频率和信号切换的控制；
所述LNB发射模块，用于根据所述LNB控制模块的控制产生本振频率并切换信号，将馈源信号进行降频和放大后发送给射频矩阵；
所述射频矩阵，用于将接收到的所述LNB发射模块的高频段信号下变频到较低频段信号，并分离多路较低频段信号，传递到不同的接收终端。
进一步，所述一种多LNB多本振控制装置还包括查询模块、电源和卫星接收机；
所述查询模块的输入端连接所述LNB发射模块，输出端连接所述上位机；用于查询所述LNB发射模块的当前状态，并将所述当前状态反馈给上位机进行监控；
所述电源用于为所述LNB控制模块供电；
所述卫星接收机用于接收所述LNB发射模块处理后的信号。
进一步，所述LNB发射模块包括互相连接的LNB和功分器，
所述LNB，用于产生本振频率并切换信号，将馈源信号进行降频和放大；
所述功分器，用于将所述LNB降频和放大后的馈源信号分成多路信号，分别发送给所述射频矩阵和所述卫星接收机。
具体的，所述LNB控制模块利用IIC协议与所述LNB发射模块进行通信。
本申请提出一种多LNB多本振控制方法及装置，利用LNB自身提供本振的需要，提出了一种并行控制多个LNB的LNB控制算法，并根据所述LNB控制算法设计了相应的LNB控制指令用于实现相应的输出，以满足LNB的工作需要；并利用上位机进行软件控制，通过上位机CPU的GPIO进行LNB的数量扩展，从而实现多LNB多本振的控制。
附图说明
图1为本发明一种多LNB多本振控制方法流程图；
图2为本发明第一实施例一种多LNB多本振控制装置示意图；
图3为本发明第二实施例多LNB多本振控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，一种多LNB多本振控制方法，包括：
S1，进行上电自检，获得各个LNB的正常工作状态并进行初始化；
S2，基于LNB控制算法，对初始化后的各个LNB的供电和本振频率进行控制，并获得所述各个LNB的当前状态，以进行控制和监控。
本发明利用LNB自身提供本振的需要，提出了一种并行控制多个LNB的LNB控制算法，基于LNB控制算法对各个LNB分别进行控制。
本发明一种多LNB多本振控制方法用于一种多LNB多本振控制装置中，通过硬件和软件互相配合，实现多LNB多本振的控制方法。
作为一个可选的实施例，所述S1进一步包括：
S1.1，上电后对供电电压进行检测，并向各个LNB发送自检信息；
S1.2，等待所述各个LNB完成自检后，获取所述各个LNB的正常工作状态，并对所述各个LNB进行初始化。
本实施例还包括：S1.1中，通过所述多LNB多本振控制装置中的上位机向各个LNB发送自检信息；自检出现故障，则通过所述多LNB多本振控制装置中的上位机输出故障报警信号及故障码，并中断处理流程；当自检全部正常才进入S1.2。
S1.2中自检完成后，由各个LNB向所述多LNB多本振控制装置中的上位机反馈工作状态，当所述工作状态为正常工作状态时进行后续的初始化等工作。
本实施例的上电和自检并不限于各个LNB，还包括所述多LNB多本振控制装置中的各个电器部件；在利用本法所述多LNB多本振控制方法对各个LNB进行控制前，所有的电器部件都应完成上电和自检，并达到正常的工作状态。
所述LNB控制算法内置于所述多LNB多本振控制装置中的上位机中。
作为一个可选的实施例，所述S2进一步包括：
S2.1，根据所述LNB控制算法生成LNB控制指令；
S2.2，根据所述各个LNB的不同类型，选择不同的LNB控制指令并设置所述LNB控制指令的限制条件；
S2.3，利用所述不同的LNB控制指令对所述各个LNB的本振频率和信号切换进行控制，获得执行后的各个LNB的当前状态。
本实施例中所述S2.1和S2.2通过所述多LNB多本振控制装置中的上位机实现，所述S2.3通过所述多LNB多本振控制装置中的LNB控制模块实现，具体的控制执行由所述多LNB多本振控制装置中多个LNB发射模块实现。
具体的，S2.1中所述LNB控制指令包括：LNB工作频段设置指令和LNB状态查询指令；
所述LNB工作频段设置指令，用于设置各个LNB的输出电压、输出波形和输出频率；
所述LNB状态查询指令，用于查询各个LNB的输出电压、输出波形和输出频率。
具体的，S2.2中所述限制条件包括：LNB的本振需求、LNB的数量、LNB的本振频率、天线的工作频段和终端的工作频段。
本实施例中，S2的具体实施包括：
查询各个LNB的状态，获得n个LNB的状态参数{a0，a1，…an-1}；此步骤通过本发明所述多LNB多本振控制装置中的LNB控制模块实现。
基于终端的频段需求，获取n个LNB的指导参数{b0，b1，…bn-1}；此步骤中所述指导参数通过本发明所述多LNB多本振控制装置中的射频矩阵得到。
对所述状态参数{a0，a1，…an-1}和所述指导参数{b0，b1，…bn-1}进行确认和比较，根据所述终端的频段确定控制参数{c0，c1，…cn-1}，并分别发送给对应的LNB。此步骤通过本发明所述多LNB多本振控制装置中的上位机实现，通过总线控制将所述控制参数发送给各个LNB。
此时系统继续查询当前LNB的状态；同时各个LNB收到控制指令后，进行相应的本振切换，将变频信号发送到射频矩阵，通过射频矩阵传输给终端，最终实现LNB控制。
根据本发明的另一个方面，还提供一种多LNB多本振控制装置，包括多个LNB发射模块、射频矩阵、LNB控制模块和上位机；
所述上位机连接所述LNB控制模块，所述LNB控制模块的输出端分别连接多个LNB发射模块的输入端，每个LNB发射模块的输出端分别连接所述射频矩阵；
所述上位机，用于对生成LNB控制算法，并根据所述LNB控制算法生成LNB控制指令；提供用户操作界面用于选择所述LNB控制指令，并将所述LNB控制指令发送到所述LNB控制模块；
所述LNB控制模块，用于接收所述上位机的LNB控制指令，根据所述LNB控制指令对所述LNB发射模块进行本振频率和信号切换的控制；
所述LNB发射模块，用于根据所述LNB控制模块的控制产生本振频率并切换信号，将馈源信号进行降频和放大后发送给射频矩阵；
所述射频矩阵，用于将接收到的所述LNB发射模块的高频段信号下变频到较低频段信号，并分离多路较低频段信号，传递到不同的接收终端。
作为一个可选的实施例，所述一种多LNB多本振控制装置还包括查询模块、电源和卫星接收机；
所述查询模块的输入端连接所述LNB发射模块，输出端连接所述上位机；用于查询所述LNB发射模块的当前状态，并将所述当前状态反馈给上位机进行监控；
所述电源用于为所述LNB控制模块供电；
所述卫星接收机用于接收所述LNB发射模块处理后的信号。
作为一个可选的实施例，所述LNB发射模块包括互相连接的LNB和功分器，
所述LNB，用于产生本振频率并切换信号，将馈源信号进行降频和放大；
所述功分器，用于将所述LNB降频和放大后的馈源信号分成多路信号，分别发送给所述射频矩阵和所述卫星接收机。
具体的，所述LNB控制模块利用IIC协议与所述LNB发射模块进行通信。
如图2所示，为本发明第一实施例一种多LNB多本振控制装置示意图，包括两个Ku频段LNB、两个Ka频段LNB和两个C频段LNB。其中所述Ku频段LNB分别连接一个1分3L的功分器，所述Ka频段LNB分别连接一个1分2L的功分器，C频段LNB分别连接一个1分2L的功分器，本实施例中共包括2个1分3L的功分器和4个1分2L的功分器。
6个功分器分别连接LNB控制模块，还分别连接射频矩阵；并且2个1分3L的功分器还分别连接到一个3dB桥，所述3dB桥连接卫星接收机。
本实施例中查询模块通过所述LNB控制模块内置的查询芯片实现。
本实施所述LNB控制模块还通过RS422串口连接上位机，并连接一个直流24V/50W的供电电源。
本实施例中上位机检测各个部件的上电状态，完成自检工作；工作正常后由上位机显示每个LNB的工作状态，通过界面指令控制LNB控制模块进行每个LNB的供电和本振频率的控制，并反馈各个LNB的当前状态。通过上位机和LNB控制模块实现多LNB多本振的实时控制和状态监控。
基于所述第一实施例一种多LNB多本振控制装置，图3为本发明第二实施例多LNB多本振控制流程图，对4个LNB进行控制，分别是两个Ka频段的LNB和两个Ku频段的LNB。本实施例中所述系统为所述第一实施例一种多LNB多本振控制装置及本发明一种多LNB多本振控制方法所组成的硬件和软件的总称。
所述LNB控制模块使用IIC协议与LNB发射模块进行通信及控制；设置4个LNB模块为不同的地址，上位机使用一条总线进行通信。本实施例通过采用232协议的串口1进行系统的升级和维护，通过采用422协议的串口2响应命令。具体流程如下：
步骤1：系统上电后对供电电压(外部供电及二次电源转换后供电)进行检测，同时通过上位机向各个部件传送自检信息，若自检出现故障，则通过上位机输出故障报警信号及故障码并中断处理流程，否则执行步骤2。
步骤2：等待各部件工作正常后采集各个LNB的当前状态信息，进行各部件的初始化。
步骤3：通过上位机输入LNB控制指令，并设置所述LNB控制指令的限制条件；若所述LNB控制指令正确，则执行步骤4。
步骤4：上位机根据输入的LNB控制指令计算执行量和切换状态以对LNB的本振频率和信号切换的控制，并通过LNB控制模块内置的查询芯片对执行LNB控制指令后的LNB的当前状态进行查询，保障控制状态和当前状态保持一致。
步骤5：LNB控制模块将整个系统的状态反馈到上位机，并在收到结束指令后停机。
本实施例中，所述控制指令包括表1的LNB工作频段设置指令和表2的LNB状态查询指令，详见表1和表2。
表1
其中，命令格式为：$lnbctrl,mode set,data1,date2,date3,date4*ff。
命令返回格式为：$lnbctrl,config ok*ff。具体返回内容为：
| 名称 | 格式 | 举例 | 说明 |
| $lnbctrl | string | $lnbctrl | 消息协议头 |
| config ok | string | config ok | 系统测试命令 |
| cs | string | *ff | 默认ff |
表2
其中，命令格式为：$lnbctrl,system state*ff。
命令返回格式为：$lnbctrl,state,data1,data2,data3,data4*ff。具体返回内容为：
本发明可实现单个LNB的多本振信息和供电信息的控制，并且可以实现多个LNB的本振信息和供电信息的控制而无需增加其它元件；可以精确确定LNB当前状态的查询控制，可以配合任意一款动中通和静中通天线进行单/多LNB多本振的控制。
本发明可直接给卫星天线提供LNB本振控制的解决策略，具有丰富的接口，操作简单，适应性强。同时本发明所述装置使用的芯片和方案，以及软件方法可以大大降低LNB本振控制成本，节约资源，具有良好的有益效果。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多LNB多本振控制方法，其特征在于，包括：
S1，进行上电自检，获得各个LNB的正常工作状态并进行初始化；
S2，基于LNB控制算法，对初始化后的各个LNB的供电和本振频率进行控制，并获得所述各个LNB的当前状态，以进行控制和监控。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1进一步包括：
S1.1，上电后对供电电压进行检测，并向各个LNB发送自检信息；
S1.2，等待所述各个LNB完成自检后，获取所述各个LNB的正常工作状态，并对所述各个LNB进行初始化。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2进一步包括：
S2.1，根据所述LNB控制算法生成LNB控制指令；
S2.2，根据所述各个LNB的不同类型，选择不同的LNB控制指令并设置所述LNB控制指令的限制条件；
S2.3，利用所述不同的LNB控制指令对所述各个LNB的本振频率和信号切换进行控制，获得执行后的各个LNB的当前状态。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，S2.1中所述LNB控制指令包括：LNB工作频段设置指令和LNB状态查询指令；
所述LNB工作频段设置指令，用于设置各个LNB的输出电压、输出波形和输出频率；
所述LNB状态查询指令，用于查询各个LNB的输出电压、输出波形和输出频率。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，S2.2中所述限制条件包括：LNB的本振需求、LNB的数量、LNB的本振频率、天线的工作频段和终端的工作频段。
6.一种多LNB多本振控制装置，其特征在于，包括多个LNB发射模块、射频矩阵、LNB控制模块和上位机；
所述上位机连接所述LNB控制模块，所述LNB控制模块的输出端分别连接多个LNB发射模块的输入端，每个LNB发射模块的输出端分别连接所述射频矩阵；
所述上位机，用于对生成LNB控制算法，并根据所述LNB控制算法生成LNB控制指令；提供用户操作界面用于选择所述LNB控制指令，并将所述LNB控制指令发送到所述LNB控制模块；
所述LNB控制模块，用于接收所述上位机的LNB控制指令，根据所述LNB控制指令对所述LNB发射模块进行本振频率和信号切换的控制；
所述LNB发射模块，用于根据所述LNB控制模块的控制产生本振频率并切换信号，将馈源信号进行降频和放大后发送给射频矩阵；
所述射频矩阵，用于将接收到的所述LNB发射模块的高频段信号下变频到较低频段信号，并分离多路较低频段信号，传递到不同的接收终端。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括查询模块、电源和卫星接收机；
所述查询模块的输入端连接所述LNB发射模块，输出端连接所述上位机；用于查询所述LNB发射模块的当前状态，并将所述当前状态反馈给上位机进行监控；
所述电源用于为所述LNB控制模块供电；
所述卫星接收机用于接收所述LNB发射模块处理后的信号。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述LNB发射模块包括互相连接的LNB和功分器，
所述LNB，用于产生本振频率并切换信号，将馈源信号进行降频和放大；
所述功分器，用于将所述LNB降频和放大后的馈源信号分成多路信号，分别发送给所述射频矩阵和所述卫星接收机。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述LNB控制模块利用IIC协议与所述LNB发射模块进行通信。
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| CN106603089B (zh) | 2018-10-16 |
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