CN108462483A - 基于频率侦测的链路自动切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于频率侦测的链路自动切换装置，包括供电电源、功率驱动输出、侦测信号、1Hz方波信号发生器、0.5Hz方波信号发生器、前半周期、后半周期、频率区间甄别、频率侦测、边沿检测、侦测通道选择、通信链路选择、频率侦测输入通道0、频率侦测输入通道1和25MHz时钟输入，与现有技术相比，本发明通过对外部通信设备进行电源通断的控制，对外部通信设备发出的侦测信号进行侦测，最终达到了通信链路自动切换的目的，增强了通信的可靠度。能根据侦测信号的状况自主的进行通信设备切换，能让工作在野外的通信设备持续通信，从而保证了一个稳定可靠的野外通信系统。减少了人工的管理和参与，具有推广应用的价值。

Description

基于频率侦测的链路自动切换装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于频率侦测的链路自动切换装置。

背景技术

在目前野外通信系统中，大多数采用通信系统MCU自带看门狗或者外部专用看门狗控制电路在MCU工作异常时对MCU进行复位，让系统重新工作。但是这种操作方式有以下缺陷：1.在通信系统某个部件自身坏掉导致通信系统不能正常工作的情况下，通信系统MCU无论是软件看门狗还是硬件看门狗都不能正常工作，外部专用看门狗控制电路也会失去存在的意义，导致通信瘫痪。2.外部专用看门狗控制电路和通信系统MCU自带的看门狗受电磁干扰同时出现异常，导致通信瘫痪3.通信方式单一，不能自动进行链路切换。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于频率侦测的链路自动切换装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括供电电源、功率驱动输出、侦测信号、1Hz方波信号发生器、0.5Hz方波信号发生器、前半周期、后半周期、频率区间甄别、频率侦测、边沿检测、侦测通道选择、通信链路选择、频率侦测输入通道0、频率侦测输入通道1和25MHz时钟输入，所述供电电源同时与各个模块的电源端连接，所述25MHz时钟输入的信号分别与1Hz方波信号发生器和边沿检测连接，所述侦测信号分别与频率侦测输入通道0、频率侦测输入通道1连接，所述频率侦测输入通道0和频率侦测输入通道1同时与侦测通道选择的输入端连接，所述侦测通道选择模块的信号输出端与边沿检测的输入端连接，边沿检测的输出端与频率侦测的第一输入端连接，所述1Hz方波信号发生器的输出端与0.5Hz方波信号发生器的输入端连接，所述0.5Hz方波信号发生器产生的所述前半周期与所述频率区间甄别第一输入端连接，所述0.5Hz方波信号发生器产生的所述后半周期与所述频率侦测第二输入端连接，所述频率侦测的输出端与所述频率区间甄别的第二输入端连接，所述频率区间甄别的两个输出端分别与所述通信链路选择和侦测通道选择的输入端连接，所述通信链路选择的信号输出端与所述功率驱动输出的信号输入端连接。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种基于频率侦测的链路自动切换装置，与现有技术相比，本发明通过对外部通信设备进行电源通断的控制，对外部通信设备发出的侦测信号进行侦测，最终达到了通信链路自动切换的目的，增强了通信的可靠度。能根据侦测信号的状况自主的进行通信设备切换，能让工作在野外的通信设备持续通信，从而保证了一个稳定可靠的野外通信系统。减少了人工的管理和参与，具有推广应用的价值。

附图说明

图1是本发明的系统结构框图；

图2是本发明的运行示意图；

图3是本发明的前半周期工作示意图；

图4是本发明的后半周期工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示：本发明包括供电电源、功率驱动输出、侦测信号、1Hz方波信号发生器、0.5Hz方波信号发生器、前半周期、后半周期、频率区间甄别、频率侦测、边沿检测、侦测通道选择、通信链路选择、频率侦测输入通道0、频率侦测输入通道1和25MHz时钟输入，所述供电电源同时与各个模块的电源端连接，所述25MHz时钟输入的信号分别与1Hz方波信号发生器和边沿检测连接，所述侦测信号分别与频率侦测输入通道0、频率侦测输入通道1连接，所述频率侦测输入通道0和频率侦测输入通道1同时与侦测通道选择的输入端连接，所述侦测通道选择模块的信号输出端与边沿检测的输入端连接，边沿检测的输出端与频率侦测的第一输入端连接，所述1Hz方波信号发生器的输出端与0.5Hz方波信号发生器的输入端连接，所述0.5Hz方波信号发生器产生的所述前半周期与所述频率区间甄别第一输入端连接，所述0.5Hz方波信号发生器产生的所述后半周期与所述频率侦测第二输入端连接，所述频率侦测的输出端与所述频率区间甄别的第二输入端连接，所述频率区间甄别的两个输出端分别与所述通信链路选择和侦测通道选择的输入端连接，所述通信链路选择的信号输出端与所述功率驱动输出的信号输入端连接。

装置在上电后，25MHz时钟输入信号为本装置提供基准时钟频率。1Hz方波信号发生器通过25MHz时钟输入信号开始运转产生1Hz的方波，0.5Hz方波信号发生器在得到1Hz方波信号发生器产生的1Hz方波信号后也开始工作产生一个0.5Hz的方波信号，所产生的0.5Hz的方波信号的一个完整周期分为前半周期(1S)和后半周期(1S)，通过分时复用的方式将该前半周期用于处理频率区间甄别、通信链路选择、侦测通道选择，将该后半周期用于频率侦测。系统上电后装置将进入第一个侦测轮回：

首先进入该前半周期使频率区间甄别开始工作，从而进行侦测通道选择和通信链路选择。通信链路选择完成后输出一个高电平的选通信号给功率驱动输出启动挂载在本装置上的外部通信设备中的一个(这里定义为A通信设备)，A通信设备通过功率驱动输出进行上电后，开始不断的向本装置发送侦测信号。侦测通道选择完成后，与A通信设备对应的频率侦测输入通道0与边沿检测建立起连接。边沿检测开始不断的检测频率侦测输入通道0的边沿跳变情况。前半周期结束后，进入后半周期，开始进行频率侦测，如果边沿检测检测到有跳变的上升沿信号，此时频率侦测计数增加一，否者频率侦测的计数不进行增加。

0.5Hz方波信号的后半周期结束后，进入下一个完整周期的前半周期，此时频率侦测停止对上升沿跳变进行计数，频率区间甄别开始工作，频率区间甄别将频率侦测得到的计数值与预先规定的允许频率区间(这里规定为2Hz至100Hz)进行比较，如果该计数值在该区间(即2Hz至100Hz)内，装置将不进行通信链路的选择以及侦测通道的选择，侦测通道和通信链路将不发生改变。如果该计数值不在区间(即2Hz至100Hz)内，装置将通过频率通道选择将当前侦测通道切换至频率侦测输入通道1并建立连接。同时通过通信链路选择输出选通信号至功率驱动输出启动挂载在本装置上的外部通信设备中的另外一个(这里定义为B通信设备)，同时切断A通信设备的供电电源，B通信设备通过功率驱动输出进行上电后，开始不断的向本装置发送侦测信号，进入下一个侦测轮回。

其中虚线框内的内容为CPLD片上实现的功能。本文所述的前半周期和后半周期无特殊说明，均指的是0.5Hz方波信号发生器所产生的一个完整周期中的前半周期和后半周期。

本装置在系统上电后，其运行图如图2所示。由图可知，25MHz时钟输入信号为本装置提供基准时钟频率，1Hz方波信号发生器通过25MHz时钟输入信号开始运转产生1Hz的方波，0.5Hz方波信号发生器在得到1Hz方波信号发生器产生的1Hz方波信号后也开始工作产生一个0.5Hz的方波信号，所产生的0.5Hz的方波信号的一个完整周期分为前半周期(1S)和后半周期(1S)，通过分时复用的方式将该前半周期用于处理频率区间甄别、通信链路选择、侦测通道选择，将该后半周期用于频率侦测。同时本装置在系统上电后会通过功率驱动输出对外部通信设备的电源进行控制。

本装置前半周期的运行图如图3所示。由图可知，频率区间甄别在获得频率侦测得到的频率侦测计数值后，开始判别该计数值有没有处于事先固化的监测区间。如果在该监测区间内，则电路保持原有状态；如果不在该监测区间内，则开始进行通信链路的选择，通过功率驱动输出来控制外部通信设备的电源通断，达到启停外部通信设备的目的，同时也开始进行侦测通道选择，使当前的频率检测通道发生改变。

本装置后半周期的运行图如图4所示。由图可知，侦测信号进入频率侦测输入通道后，边沿检测部分将对输入的信号进行边沿的检测，最后将检测的结果送至频率侦测部分，频率侦测根据边沿的跳变情况来决定是否进行频率侦测计数。如果没有发生上升沿跳变，则保持原状态；如果发生了上升沿跳变，则开始频率侦测计数。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种基于频率侦测的链路自动切换装置，其特征在于：包括供电电源、功率驱动输出、侦测信号、1Hz方波信号发生器、0.5Hz方波信号发生器、前半周期、后半周期、频率区间甄别、频率侦测、边沿检测、侦测通道选择、通信链路选择、频率侦测输入通道0、频率侦测输入通道1和25MHz时钟输入，所述供电电源同时与各个模块的电源端连接，所述25MHz时钟输入的信号分别与1Hz方波信号发生器和边沿检测连接，所述侦测信号分别与频率侦测输入通道0、频率侦测输入通道1连接，所述频率侦测输入通道0和频率侦测输入通道1同时与侦测通道选择的输入端连接，所述侦测通道选择模块的信号输出端与边沿检测的输入端连接，边沿检测的输出端与频率侦测的第一输入端连接，所述1Hz方波信号发生器的输出端与0.5Hz方波信号发生器的输入端连接，所述0.5Hz方波信号发生器产生的所述前半周期与所述频率区间甄别第一输入端连接，所述0.5Hz方波信号发生器产生的所述后半周期与所述频率侦测第二输入端连接，所述频率侦测的输出端与所述频率区间甄别的第二输入端连接，所述频率区间甄别的两个输出端分别与所述通信链路选择和侦测通道选择的输入端连接，所述通信链路选择的信号输出端与所述功率驱动输出的信号输入端连接。