摘要：針對分布式無源探測信息融合系統(tǒng)中各探測站與融合中心組網(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，針對其中發(fā)送端存在的問題給出了硬件解決方案，并結(jié)合實時操作系統(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)平臺用作TCP服務(wù)器實現(xiàn)作為TCP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)低延時的電感式接近傳感器特性使其更適合實時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；實時操作系統(tǒng)
相比傳統(tǒng)有源探測手段，當(dāng)前分布式無源探測并采用信息融合的探測系統(tǒng)顯示出相當(dāng)大的優(yōu)勢，尤其在目標(biāo)的跟蹤與識別上展現(xiàn)出顯著效果，具有重要的軍事意義和廣闊的應(yīng)用前景。作為整個分布式探測系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)——各探測站與信息融合中心的組網(wǎng)通信，針對探測站電感器生產(chǎn)廠家與融合中心能夠在各種地理環(huán)境與車載移動條件下的使用要求，構(gòu)建了一套基于EM200模塊的CDMA實時收發(fā)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程無線通信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，該分布式探測網(wǎng)由收發(fā)終端和中間轉(zhuǎn)發(fā)平臺構(gòu)成。發(fā)送端經(jīng)RS 232口接收來自探測站的數(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TCP的客戶端，位于公網(wǎng)上的中間轉(zhuǎn)發(fā)平臺用作TCP服務(wù)器端，實現(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
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)無線通信模塊均經(jīng)過串口與外界進(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接收來自探測站的數(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
此處列出與EM200模塊相關(guān)的電路設(shè)計，圖3是EM200模塊的主體電路，其中LPG腳和VDD-IO腳分別通過一個三極管驅(qū)動LED以指示模塊的工作狀態(tài)。外部的開啟和重啟模塊信號引腳同樣通過三極管驅(qū)動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。對于接收端而言，當(dāng)獲取來自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)通過串口0發(fā)送給融合中心。如圖5所示，此時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接收來自探測站的數(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
