CN107145112A - 一种多信道模式控制通信电台工作状态的平台与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多信道模式控制通信电台工作状态的平台与方法，其平台包括电平转换单元，控制单元和接口转换单元；控制单元的第一端、第二端、第三端分别依次与电平转换单元的第一端、第二端、第三端相连；接口转换单元的第一端、第二端分别依次与控制单元的第四端、第五端相连；接口转换单元的第三端与电平转换单元的第六端相连；其方法在完成对同步、异步或以太网模式的选择，及时钟、选通时间间隔、IP地址、子网掩码、电台工作方式、频率、功率的配置后，将配置信息转换成控制字发送到外部受控电台，实现对电台工作状态的控制；本发明提供的这种平台及方法实现了对不同信道模式下多个通信电台工作状态的自动控制。

Description

一种多信道模式控制通信电台工作状态的平台与方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，更具体地，涉及一种多信道模式控制通信电台工作状态的平台与方法。

背景技术

目前，在对电台进行可靠性测试过程中，需先制定好试验计划，测试人员按照计划拟定的时间表，手动对电台的工作状态进行设置，并测试其性能指标。

另一方面，现有技术对电台的工作状态进行配置控制方法，对于不同信道模式的电台，需要设计与其相匹配的控制软件及硬件，软、硬件的版本繁杂；测试人员需要根据电台型号，连接对应的测试专仪，运行对应的控制软件，极易出现误操作。

因此，对一种可实现对不同信道模式下通信电台工作状态的自动控制和测试的多信道模式控制通信电台工作状态的平台与方法具有需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种多信道模式控制通信电台工作状态的平台与方法，其目的在于实现对多种信道模式下通信电台工作状态的自动控制和测试。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种多信道模式控制通信电台工作状态的平台，包括电平转换单元，控制单元和接口转换单元；

其中，控制单元的第一端、第二端、第三端分别依次与电平转换单元的第一端、第二端、第三端相连；接口转换单元的第一端、第二端分别依次与控制单元的第四端、第五端相连；接口转换单元的第三端与电平转换单元的第六端相连；

其中，电平转换单元还具有电平输入输出接口；控制单元还具有用于与外部上位机或电台通信的通信接口；接口转换单元还具有用于与外部电台进行信号交互的数据交互接口；

其中，电平转换单元用于对输入电平进行电压转换，为控制单元提供稳定的I/O驱动电压、内核电压和串口电平，并用于为接口单元提供I/O口驱动电压和内核电压；

控制单元用于根据上位机发送的控制字来生成控制状态所对应的时序信号；

接口转换单元用于根据上述时序信号通过分时选通的方式与多部受控电台进行信号交互，实现对电台的工作状态的控制。

优选的，上述信道模式控制通信电台工作状态的平台，其控制单元采用现场可编程门阵列(Programmable Gate Array，FPGA)实现。

为实现本发明目的，按照本发明的另一方面，提供了一种多信道模式控制通信电台工作状态的方法，包括如下步骤：

(1)通过对同步模式、异步模式、以太网模式进行有序配置，实现对信道控制模式的配置；

(2)通过对工作方式、频率和功率的配置实现对多部通信电台工作状态参数的配置；

(3)将配置转换成控制字，通过控制字实现对多部通信电台工作状态的控制。

优选地，上述多信道模式控制通信电台工作状态的方法，在完成对同步、异步或以太网模式的选择，及时钟信号、选通时间间隔、IP地址、子网掩码的设置，并对电台的工作方式、频率、功率的设置后，通过依次进行收发控制位配置、频率的BCD码转换、功率状态控制位配置和电台选通信号控制位配置，将接受到的配置信息转换成控制字，通过控制字来实现对电台工作状态的控制。

优选地，上述多信道模式控制通信电台工作状态的方法，其步骤(1)包括如下子步骤：

(1.1)完成同步模式配置功能，用于设定同步时钟、选通时间间隔；

(1.2)完成异步模式配置功能，用于设定异步时钟、选通时间间隔；

(1.3)完成以太网模式配置功能，用于设置IP地址和子网掩码；

优选地，上述多信道模式控制通信电台工作状态的方法，其步骤(2)包括如下子步骤：

(2.1)根据外部上位机发送的控制字，对工作方式控制位进行处理，实现工作方式配置功能，用于设定电台的收、发状态；

(2.2)根据外部上位机发送的控制字，对频率控制位进行处理，实现频率配置功能，用于设定电台的频率值及频率步进；

(2.3)根据外部上位机发送的控制字，对功率控制位进行处理，实现功率配置功能，用于设定电台的大、中、小功率状态；

优选地，上述多信道模式控制通信电台工作状态的方法，其步骤(3)包括如下子步骤：

(3.1)将拟发送给多信道模式控制通信电台工作状态的平台的控制字进行缓存以便FPGA从中取出数据，向电台发送控制字；

(3.2)将来自应用层软件的控制字进行缓存以便多信道模式控制通信电台工作状态的平台的FPGA从中取出数据进行处理；

(3.3)将多信道模式控制通信电台工作状态的平台发缓存的控制字发送到电台，通过控制字实现对电台工作状态的控制。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本发明提供的多信道模式控制通信电台工作状态的平台，采用模块化结构设计，使用多个测试功能集中的接口方式，实现外部上位机与平台之间的良好数据交互；基于该平台，通过本发明提供的多信道模式控制通信电台工作状态，将用户配置的电台参数转换为控制信号，进而转换为时序信号，实现对不同信道模式下多个通信电台工作状态的自动控制。

附图说明

图1是本发明实施例提供的多信道模式控制通信电台工作状态的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的多信道模式控制通信电台工作状态的方法中配置信息转换成控制字的流程示意图；

图3是实施例提供的多信道模式控制通信电台工作状态的平台的功能框图；

图4是实施例提供的多信道模式控制通信电台工作状态的平台的电路示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-电平转换单元，2-FPGA控制单元，3-接口转换单元，11-J1输入输出接口，12-U15V/3.3V电平转换模块，13-U2 5V/2.5V电平转换模块，14-U3 RS232/CMOS电平转换模块，15-J2以太网接口，21-J3 FPGA数据烧写接口，22-U4 FPGA控制模块，31-J4数据交互接口，32-U5电子开关模块组。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例提供的多信道模式控制通信电台工作状态的方法，包括信道模式配置，电台参数配置和工作状态控制；其流程如图1所示，包括如下步骤：

(1)通过对同步模式、异步模式、以太网模式进行有序配置，实现对信道控制模式的配置；具体包括如下子步骤：

(1.1)完成同步模式配置功能，用于设定同步时钟、选通时间间隔；

(1.2)完成异步模式配置功能，用于设定异步时钟、选通时间间隔；

(1.3)完成以太网模式配置功能，用于设置IP地址和子网掩码；

(2)通过对工作方式、频率和功率的配置实现对多部通信电台工作状态参数的配置；具体包括如下子步骤：

(2.1)控制单元根据外部上位机通过串口发送的控制字，对工作方式控制位进行处理，实现工作方式配置功能，用于设定电台的收、发状态；

(2.2)控制单元根据外部上位机通过发送的控制字，对频率控制位进行处理，实现频率配置功能，用于设定电台的频率值及频率步进；

(2.3)控制单元根据外部上位机通过发送的控制字，对功率控制位进行处理，实现功率配置功能，用于设定电台的大、中、小功率状态；

(3)通过控制字实现对多部通信电台工作状态的控制，具体包括如下子步骤：

(3.1)将拟发送给多信道模式控制通信电台工作状态的平台的控制字进行缓存以便FPGA从中取出数据，向电台发送控制字；

(3.2)将来自应用层软件的控制字进行缓存以便多信道模式控制通信电台工作状态的平台的FPGA从中取出数据进行处理；

(3.3)将多信道模式控制通信电台工作状态的平台发缓存的控制字发送到电台，通过控制字实现对电台工作状态的控制。

在完成对同步、异步或以太网模式的选择，及时钟信号、选通时间间隔、IP地址、子网掩码的设置，并对电台的工作方式、频率、功率的设置后，按照图2所示的流程通过依次进行收发控制位配置、频率的BCD码转换、功率状态控制位配置和电台选通信号控制位配置，将接受到的配置信息转换成控制字，通过控制字来实现对电台工作状态的控制。

实施例提供的多信道模式控制通信电台工作状态的平台，其功能框图如图3所示，包括电平转换单元，控制单元和接口转换单元；

控制单元的第一端、第二端、第三端分别依次与电平转换单元的第一端、第二端、第三端相连；接口转换单元的第一端、第二端分别依次与控制单元的第四端、第五端相连；接口转换单元的第三端与电平转换单元的第六端相连；

电平转换单元还具有电平输入输出接口；控制单元还具有用于与外部上位机或电台通信的通信接口；接口转换单元还具有用于与外部电台进行信号交互的数据交互接口。

本实施例中，控制单元采用FPGA实现，该平台的电路如图4所示意的，具体如下：

电平转换单元1包括J1所指代的输入输出接口11，U1所指代的5V/3.3V电平转换模块12，U2所指代的5V/2.5V电平转换模块13，U3所指代的RS232/CMOS电平转换模块14，J2所指代的以太网接口15；

控制单元2包括J3所指代的FPGA数据烧写接口21和U4所指代的FPGA控制模块22；接口转换单元3包括J4所指代的数据交互接口31，U5所指代的电子开关模块组32；

电平转换单元的输入输出接口11的第2脚和第3脚分别依次与RS232/CMOS电平转换模块14的第14脚和第13脚对应相连接；输入输出接口11的第15脚与5V/3.3V电平转换模块12的第3脚相连接；输入输出接口11的第16脚与5V/2.5V电平转换模块13的第3脚相连接；5V/3.3V电平转换模块12的第2脚与FPGA控制模块22的第26脚相连接；5V/2.5V电平转换模块13的第2脚与FPGA控制模块22的第17脚相连接；RS232/CMOS电平转换模块14的第11脚和第12脚分别依次与FPGA控制模块22的第41脚和第42脚对应相连接；以太网接口15的第1脚至第8脚分别依次与电子开关模块组32的第33脚至第40脚相连接；用以为FPGA控制模块22提供I/O驱动电压和内核电压，为FPGA控制模块22与外部上位机之间的数据通信提供基础；

FPGA数据烧写接口21的第1脚至第10脚分别依次与FPGA控制模块22的第47脚至第56脚相连接；FPGA控制模块22的第78脚至第99脚分别依次与电子开关模块组32的第1脚至第32脚相连接，用以与外部上位机及电台进行控制信息与数据的交互；

数据交互接口31的第1脚至第64脚分别依次与电子开关模块组32的第41脚至第104脚相连接，用以控制电台的工作状态。

本实施例所提供的多信道模式控制通信电台工作状态的平台，其所采用的主要元器件型号如下：

5V/3.3V电平转换模块12使用ASM1117芯片；5V/2.5V电平转换模块13采用ADP3333ARM-2.5-REEL芯片；RS232/CMOS电平转换模块14使用MAX202E芯片；FPGA控制模块22使用APA150TQ100-I芯片；电子开关模块组32使用HCF4051B模块。

在本实施例提供的上述平台中，其电平转换电路中的电平转换模块12选用ASM1117作为5V/3.3V转换芯片，将输入的直流5V电压转成直流3.3V，为FPGA控制模块22提供I/O驱动电压，该芯片工作稳定，能够提供稳定的转换电压；电平转换模块13选用ADP3333ARM-2.5-RELL芯片作为5V/2.5V转换芯片，将输入的直流5V电压转成直流2.5V，为FPGA控制模块22提供内核电压，该芯片工作稳定，能够提供稳定的转换电压；电平转换模块14采用MAX202E芯片作为RS232/CMOS电平转换芯片，以为FPGA控制模块22提供与外部上位机之间的串口电平的转换，转换效率高，不容易出错。

本实施例的控制电路用于根据外部上位机通过串口发送的控制字来生成控制状态所对应的时序电平；作为通用信息处理平台，FPGA控制模块22需要输入输出的信号相对来说较多，但又需要降低功耗，采用的是Actel公司的APA150TQ100-I芯片具有高性能、低功耗的特点，能够满足控制单元的I/O设置的需要；FPGA处理模块22具有安全的非易失代码存储功能，上电即可运行，无需额外配置PROM存储器，且其I/O管脚均接有100欧姆的电阻，防止电流过大损坏芯片，电源管脚均接有电容进行滤波。

本实施例的接口转换单元电路通过电子开关模块组32和外部多部受控电台进行数据交互，从而控制电台的工作状态；由于电子开关模块组需要长时间工作，故采用HCF4051B模块作为电子开关模块，具有高性能、低功耗、低成本的特点，能够满足数据交互的需要。

基于上述实施例提供的方法和平台进行多信道模式控制通信电台工作状态的工作过程如下：完成对同步、异步或以太网控制模式的选择及时钟、选通时间间隔、IP地址、子网掩码的设置，并对电台的工作方式、频率、功率进行设置，软件系统通过一定的算法将上述信息转换成控制字，通过串口或以太网口发送给平台底层硬件；平台电源由外部输入直流电压+5V经过电平转换电路输出3.3V和2.5V分别为FPGA控制模块22提供I/O驱动电压和内核电压；一方面，FPGA控制模块22接收外部上位机终端应用软件通过串口发送的控制字；另一方面，FPGA控制模块22根据接收到的控制字，对相应的管脚进行配置；接口转换单元电路中每个电子开关模块根据FPGA控制模块22配置的时序电平，来控制电台的工作状态。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多信道模式控制通信电台工作状态的平台，其特征在于，包括电平转换单元、控制单元和接口转换单元；

所述控制单元的第一端、第二端、第三端分别依次与电平转换单元的第一端、第二端、第三端相连；所述接口转换单元的第一端、第二端分别依次与控制单元的第四端、第五端相连；所述接口转换单元的第三端与电平转换单元的第六端相连；

所述电平转换单元还具有电平输入输出接口；所述控制单元还具有用于与外部上位机或电台通信的通信接口；所述接口转换单元还具有用于与外部电台进行信号交互的数据交互接口；

所述电平转换单元用于对输入电平进行电压转换，为控制单元提供稳定的I/O驱动电压、内核电压和串口电平，并用于为接口单元提供I/O口驱动电压和内核电压；所述控制单元用于根据上位机发送的控制字来生成控制状态所对应的时序信号；所述接口转换单元用于根据上述时序信号通过分时选通的方式与多部受控电台进行信号交互，实现对电台的工作状态的控制。

2.如权利要求1所述的平台，其特征在于，所述控制单元采用现场可编程门阵列实现。

3.一种基于权利要求1或2所述的平台的多信道模式控制通信电台工作状态的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过对同步模式、异步模式、以太网模式进行有序配置，实现对信道控制模式的配置；

(2)通过对工作方式、频率和功率的配置实现对多部通信电台工作状态参数的配置；

(3)将配置转换成控制字，通过控制字实现对多部通信电台工作状态的控制。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在完成对同步、异步或以太网模式的选择，及时钟信号、选通时间间隔、IP地址、子网掩码的设置，并对电台的工作方式、频率、功率的设置后，通过依次进行收发控制位配置、频率的BCD码转换、功率状态控制位配置和电台选通信号控制位配置，将接受到的配置信息转换成控制字，通过控制字来实现对电台工作状态的控制。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，步骤(1)包括如下子步骤：

(1.1)配置同步模式，用于设定同步时钟、选通时间间隔；

(1.2)配置异步模式，用于设定异步时钟、选通时间间隔；

(1.3)配置以太网模式，用于设置IP地址和子网掩码。

6.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，步骤(2)包括如下子步骤：

(2.1)根据外部上位机发送的控制字，对工作方式控制位进行处理，实现工作方式配置功能，用于设定电台的收、发状态；

(2.2)根据外部上位机发送的控制字，对频率控制位进行处理，实现频率配置功能，用于设定电台的频率值及频率步进；

(2.3)根据外部上位机发送的控制字，对功率控制位进行处理，实现功率配置功能，用于设定电台的大、中、小功率状态。