摘要：針對(duì)分布式無(wú)源探測(cè)信息融合系統(tǒng)中各探測(cè)站與融合中心組網(wǎng)通信要求，構(gòu)建了一套基于CDMA網(wǎng)絡(luò)的收發(fā)電感器生產(chǎn)廠家系統(tǒng)，滿足在各種地理環(huán)境下的使用需求。以LPC2214為控制核心結(jié)合CDMA模塊EM200構(gòu)成了該系統(tǒng)的收發(fā)終端，針對(duì)其中發(fā)送端存在的問(wèn)題給出了硬件解決方案，并結(jié)合實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)分別闡述收發(fā)端軟件架構(gòu)。此外還引入中間轉(zhuǎn)發(fā)平臺(tái)用作TCP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)作為T(mén)CP客戶端的收發(fā)終端間的數(shù)據(jù)交換。與傳統(tǒng)GPRS方案相比，該系統(tǒng)低延時(shí)的電感式接近傳感器特性使其更適合實(shí)時(shí)性要求較高的分布式信息融合系統(tǒng)的需求。
關(guān)鍵詞：CDMA；收發(fā)系統(tǒng)；中間轉(zhuǎn)發(fā)平臺(tái)；實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
相比傳統(tǒng)有源探測(cè)手段，當(dāng)前分布式無(wú)源探測(cè)并采用信息融合的探測(cè)系統(tǒng)顯示出相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，尤其在目標(biāo)的跟蹤與識(shí)別上展現(xiàn)出顯著效果，具有重要的軍事意義和廣闊的應(yīng)用前景。作為整個(gè)分布式探測(cè)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)——各探測(cè)站與信息融合中心的組網(wǎng)通信，針對(duì)探測(cè)站電感器生產(chǎn)廠家與融合中心能夠在各種地理環(huán)境與車(chē)載移動(dòng)條件下的使用要求，構(gòu)建了一套基于EM200模塊的CDMA實(shí)時(shí)收發(fā)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程無(wú)線通信GPRS系統(tǒng)相比，該CDMA系統(tǒng)在穩(wěn)定性和帶寬上都優(yōu)于GPRS，更適合于時(shí)延要求較嚴(yán)格的分布式信息融合系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)架構(gòu)
如圖1所示，該分布式探測(cè)網(wǎng)由收發(fā)終端和中間轉(zhuǎn)發(fā)平臺(tái)構(gòu)成。發(fā)送端經(jīng)RS 232口接收來(lái)自探測(cè)站的數(shù)據(jù)并經(jīng)CDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去，接收端將自CDMA網(wǎng)絡(luò)收到的數(shù)據(jù)送至信息融合中心。鑒于通信的可靠性要求，該系統(tǒng)全部采用TCP通信協(xié)議，收發(fā)終端均作為T(mén)CP的客戶端，位于公網(wǎng)上的中間轉(zhuǎn)發(fā)平臺(tái)用作TCP服務(wù)器端，實(shí)現(xiàn)收發(fā)端之間的的數(shù)據(jù)交換。
2 通信終端硬件設(shè)計(jì)
2．1 收發(fā)端硬件基本框架
圖2列出了通信終端基本的硬件框圖，主要分為電源模塊、微控制器(MCU)及其配套單元、CDMA模塊和其他輔助單元。收發(fā)端的硬件結(jié)構(gòu)完全相同。當(dāng)前串口仍是最為通用的接口之一，大多數(shù)無(wú)線通信模塊均經(jīng)過(guò)串口與外界進(jìn)行串行通信，EM200同樣如此。此處選用的MCULPC22 14具有兩組串口，分配串口0用作收發(fā)端與外界交換數(shù)據(jù)(發(fā)送端經(jīng)串口0接收來(lái)自探測(cè)站的數(shù)據(jù)，接收終端經(jīng)串口0將數(shù)據(jù)發(fā)送給融合中心)，串電感生產(chǎn)廠家口1用作微控制器與EM200通信接口。
2．2 EM200相關(guān)電路設(shè)計(jì)
此處列出與EM200模塊相關(guān)的電路設(shè)計(jì)，圖3是EM200模塊的主體電路，其中LPG腳和VDD-IO腳分別通過(guò)一個(gè)三極管驅(qū)動(dòng)LED以指示模塊的工作狀態(tài)。外部的開(kāi)啟和重啟模塊信號(hào)引腳同樣通過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)EM200。
圖4是模塊與UIM卡的連接電路，其中33 pF電容用于濾去射頻電路產(chǎn)生的干擾。
目前大多數(shù)ARM7都具有兩組以上串口，其中通常有一組帶有完整的調(diào)制解調(diào)器接口，如LPC2214的串口。LPC2214作為DTE(數(shù)據(jù)終端設(shè)備)通過(guò)串口1與作為DEC(數(shù)據(jù)通信設(shè)備)的EM200相連，需要注意的是DTE與DCE之間的連接不需要交叉TXD／RXD線。
3 雙串口的管理
如圖2所示，收發(fā)端均需要管理兩組串口。對(duì)于接收端而言，當(dāng)獲取來(lái)自CDMA網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)后，MCU從串口1接收EM200的數(shù)據(jù)包，解包分析后將有效數(shù)據(jù)通過(guò)串口0發(fā)送給融合中心。如圖5所示，此時(shí)MCU只需處理串口1的接收中斷，串口0可以采取查詢方式發(fā)送。
在發(fā)送端，MCU從串口0接收來(lái)自探測(cè)站的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)按AT指令TCP發(fā)送格式打包，經(jīng)串口1發(fā)送給EM200。由于AT指令的操作是交互式的，在MCU發(fā)出下一條TCP指令給EM200前，必須確認(rèn)已收到EM200之前AT指令執(zhí)行后的應(yīng)答響應(yīng)，否則極可能導(dǎo)致發(fā)送失敗。由于需接收AT指令執(zhí)行后的應(yīng)答響應(yīng)，串口1既要發(fā)送也要接收，再加上串口0的接收中斷，MCU需要同時(shí)處理兩組串口中斷，如圖6所示。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠
