信号系统全功能（精选7篇）
信号系统全功能 篇1
摘要：数字电视前端系统作为核心业务平台,从最初的ASI架构到中期的半IP化,再到目前的全IP架构,经历了几次大的变化。但是,不管系统如何变化,最主要的一点还是安全播出。本文研究了数字电视前端系统的安全播出问题,并结合衢州新一代全IP数字电视前端系统平台实践,探讨了前端系统的备份策略实现机制。
关键词：全IP数字电视前端,安全播出,冗余备份,节目垫播
1 衢州新一代全IP数字电视前端系统简介
衢州原数字电视平台于2005年搭建,采用ASI架构,结构复杂。为了提高系统安全性、方便各区县节目的传输以及三网融合业务发展需要,衢州华数公司于2013年中对系统进行了挖掘和整合基础上,采用全IP技术架构建设数字电视前端系统。在系统设计之初,对原有部分设备进行了反复评估、挖据和整合,如预复用设备、卫星接收机、ASI-IP适配器等进行了二次利用,保护了系统设备投资。
2 系统备份策略
2.1 设备备份
系统中核心设备全部采用1:1热备份冗余模式,如核心处理平台Prostream1000,核心交换机WS-C3750G,QAM调制器BNSG9000。其中,Pmstream1000主备设备自动切换时间小于Is,BNSG9000主备设备自动切换时间小于2s,交换机无缝切换。
系统一般情况下由主路Prostream 1 000负责复用加扰工作,当主路复用加扰设备故障的时候,通过NMX网管系统虚拟逻辑机制预先配置实现设备自动切换,主用设备切换到备用设备,由备设备输出组播流无缝隙播出节目信号,实现秒以内自动切换。
系统交换部分采用虚拟交换技术部署,主路和备路核心交换机同时工作,设备主端口传输信号,备端口处于等待状态,当主交换机故障时,交换机设备自动切换到备端口,由备交换机进行节目信号的调度和传输,实现组播流无中断播出。
系统调制部分部署主备IPQAM,通常情况下主IPQAM设备在线运行,输出射频信号,设备处于等待状态,当主设备异常或故障时,通过NMX自动切换到备的一台BNSG9000,主设备停止输出信号,而备设备开始输出信号。
2.2 端口备份
系统中复用加扰以及调制设备都支持端口备份功能,通常都是主端口正常接收和发射信号。当主端口异常或者连接主端口的网线异常时,设备通过网管系统预先配置虚拟备份逻辑自动切换到备份端口进行通信。
2.3 组播备份
本系统设计采用本地接收自卫星信号源和浙江省华数公司备用组播流信号源双热备份策略。为了安全播出考虑,在系统中做了节目源的冗余备份(采用组播源备份的方式),系统复用加扰设备具备节目源不同组播的冗余备份功能,其中本地卫星接收节目作为主路信号,浙江省华数公司下传组播流作为备份信号。
值得一提的是节目源组播备份机制,相当于从一个异地和一个本地机房采集节目源,这样即使本地卫星信号接收出故障,或者是浙江省华数公司下传链路受到影响,都有另外一路信号可以自动或手动切换,系统安全性能得到了极大提高。实践中,在2014年1月份衢州市雨雪天气导致本地卫星信号多次接收异常时都能自动切换到省公司信号源,未影响用户正常收看节目。
2.4 节目垫播备份
大多数节目都可以采用节目源组播备份模式,但组播备份也有局限,需要组播流里边的内容完全相同,即每个组播流里边的节目数量和视音频PID需要相同,才可以做到完全替换,所以对于有些比较特殊的节目,采用节目垫播备份的方式。
节目垫播对于内容没有要求,可以采用相同的节目垫播,也可采用不同的节目垫播,还可以采用一段视频、图片或者文字等内容;此外,采用IP信号互相垫播,采用ASI和IP信号互相垫播,非常方便灵活。
2.5 CCTV1备份
中央一套节目作为重点保障节目,其播出安全性的要求极高。在本系统中,采用3路信号源两级备份的策略对其进行备份。
首先,通过卫星接收1路CCTV-1信号,卫星接收机输出第1路ASI信号到一台二选一切换器;其次,通过SDH主干网接收1路CCTV-1信号,DS3-ASI适配器输出第2路ASI信号到二选一切换器,切换器对节目做二选一并输出I路ASI信号,经分配后分别送入到主备复用加扰设备作为系统的主信号源。ASI切换器具有PID检测以及三级错误检测功能,可有效保证信号的切换。
华数公司下传了1路IP信号到衢州公司机房,取其中CCTV-1的节目流(组播流)作为备份信号源也,送入复用加扰设备,在复用加扰设备配置ASI信号为主信号,华数下传组播信号为备份信号,配置相应的slate垫播,之后对节目进行复用加扰等处理。这样当卫星有故障的时候可以采用SDH网络下传的信号,当这二路信号都有问题的时候还可以采用华数IP信号进行下发,做到了比较完整的信号备份。
3 结语
总之,安全播出是数字电视系统设计和运维工作考虑问题的出发点,所以实现完善的热备份策略是所有数字电视前端系统最关键也最令人头痛的事情。衢州新一代全IP数字电视前端系统设计和部署实践,展现了数字电视前端全方位多级别热备份策略的特点及实现方式。如何有效保证数字电视安全播出是每个广电人需要研究的问题,希望上述介绍可以为各位同仁做好数字电视平台安全播出工作提供参考。
信号系统全功能 篇2
ATS子系统负责对列车运行的情况进行自动监控，有以下基本功能：(1)列车识别功能。ATS人机界面的轨道显示列车识别号信息，包括列车车次号及列车运行方向，中央ATS可以自动生成列车识别号，由专业人士进行修改，或由列车向ATS发送此类信息。(2)列车追踪功能。ATS子系统根据列车位置、操作员请求及列车调整请求来完成列车的创建、删除及移动操作。(3)自动排路功能。ATS列车调整子系统提供自动列车进路，利用列车时刻表中的列车目的地号来自动排列列车进路，列车根据目的地号自动沿着线路运行，根据目的地号信息自动开放进路、停站以及在停靠站开/关车门。(4)列车自动调整功能。正常运营模式下，时刻表调整能够自动控制列车运行，将列车与时刻表(由运营管理者编制)之间的偏差降至最低。(5)列车运营时刻表管理功能。行车管理人员通过时刻表编辑软件离线编制多个列车运营时刻表，同时ATS提供在时刻表中增加车次、延长列车营运时间等在线调整功能。
2.2列车自动防护子系统(ATP)的功能
ATP子系统控制列车在安全条件下行驶，主要包括以下基本功能：(1)列车定位功能。通过列车提供的速度、距离以及线路等方面信息，确定列车安全位置及非安全位置，ATP系统利用安全位置对列车进行安全防护。(2)列车追踪功能。该功能提供数据以保持安全的列车间隔，ATP子系统根据列车位置报告、道岔位置构建追踪占用地图，通过非安全位置和位置及其不确定性计算安全的列车两端位置。(3)列车移动授权功能。在车载控制器运行良好的情况下，利用ATP限制固定数据和ATP可变限制数据计算ATP运行曲线，此时系统将移动授权限定在前方列车尾部后面的安全间隔外方停车点。(4)速度监督校正功能。车载控制器对速度传感器和加速计输入的速度数据一致性进行监控，记录检测到的速度或速度传感器非常规变化信息。(5)停车位置保证功能。停车保证通过比较移动授权和当前列车位置和速度进行判断，系统接收到进路取消请求后，将延迟一段时间用以保证列车制动停车需要。(6)溜车防护功能。车在站台区域停车时，车载控制器须确保列车处于静止状态。如果系统检测到列车在没有命令的情况下有了物理位置的移动，车载控制器将实施紧急制动。
2.3列车自动驾驶子系统(ATO)的功能
ATO子系统控制列车自动运行。它在ATP系统的保护下，根据ATS发送的指令实现列车运行的自动驾驶、自动调整速度和控制车门，主要包括以下基本功能：(1)自动运行功能。ATO子系统控制列车按运行图规定的区间走行时分行车，自动完成列车启动、加速、巡航、惰行、减速和停车的合理控制。(2)列车精确停车控制功能。在ATP防护下，通过车地通信设备和轨旁设备实现自动列车精确停车控制。(3)在线列车监控功能。ATO车载控制器将列车运行的有关信息传递至ATS子系统，实现ATS子系统对在线列车实时监控。(4)节能舒适调节功能。ATS子系统根据高峰和非高峰运营时段的列车运营情况，通过ATO系统实施不同的节能运行方案，在不降低服务质量的前提下，采用适宜的速度曲线控制列车运行和保证乘客的舒适度。
3CBTC系统自动控制功能在地铁运营模式上的体现
3.1列车自动驾驶模式
在ATO和ATS控制下以及ATP防护下，列车进行自动驾驶。同时在线列车的启动、加速、巡航、惰行、制动、精确停车均由ATO子系统自动控制。而在进入ATO驾驶模式后，系统设备正常且没有人为干预，此驾驶模式将维持不变。ATO子系统开关车门和安全门(部分城市仍采用司机控制开关门模式)。当列车准备发车时，列车司机按发车按钮启动列车的自动驾驶。
3.2ATP列车人工驾驶模式
在列车司机显示器显示的ATP速度限制下，列车司机控制列车速度，ATP子系统实现列车自动防护的全部功能，站台停车以及车门及安全门的.开关均由车载控制器允许的门操作模式实施控制。
3.3限制人工驾驶模式
限制人工驾驶模式是降级的驾驶模式，列车运行具有最高限速。在这种模式下，列车司机按照轨旁信号显示运行且不能超过25km/h限速。该模式在车辆段和转换轨内是正常驾驶模式。
列车运行的安全由联锁设备、ATP车载控制器、调度人员、司机共同保证。此外，站台停车精度以及车门及安全门的开关均由人工控制。
3.4点式列车驾驶模式
列车在ATP监督下安全的运行，此时ATP信息来自信号机处动态信标，系统提供包括列车超速防护功能、间隔防护功能、闯红灯防护功能和车站站台区域停车窗保护功能等。司机根据地面信号显示，利用TOD显示的速度限制来驾驶列车。在车载控制器允许的情况下，站台停车精度以及车门及安全门的开关由司机人工控制。
3.5非限制人工列车驾驶模式
多雷达信号监视分析系统功能简介 篇3
关键词：雷达,监视,分析
随着各管制中心自动化系统多雷达处理技术的应用,以及管制空域雷达多重覆盖的实施,雷达质量对自动化系统稳定运行至关重要。雷达信号不好可能造成自动化系统产生假目标或大量目标分裂,对管制安全工作造成很大影响。航管自动化系统作为雷达信号的使用终端,对雷达信号质量的监视分析功能简单,不能满足工作需求。所以,如何有效地监视、分析雷达信号的质量成为了保障空管安全的一个十分重要的课题。
多雷达信号监视分析系统是民航中南空管局技术保障中心研制的一套多功能雷达信号分析工具,系统采用先进的数据处理技术和优化算法,支持多达32路雷达通道,系统具有雷达信号监控、分析、记录回放等功能,通过监测分析雷达信号的数据包,系统提供雷达信号的通断、CRC告警、雷达正北信号告警、航迹目标位置、高度跳变告警。同时还具有强大的雷达数据包分析功能和雷达航迹实时显示、重放功能。
1 多雷达信号监视分析系统说明
多雷达信号监视分析系统主体软件使用[1]Visual Studio2005平台开发,数据库使用[2]Microsoft SQL Server2005,系统软件安装方便,对硬件无特殊要求。系统设计安全可靠,雷达信号接入采用并联单向接入方式,独立于在用其他雷达信号使用终端,不存在安全隐患。
2 多雷达信号监视分析系统主要功能
系统主要功能包括:
1)分析处理多路(最多32路)雷达数据,可处理包括RAYTHEON、ALENIA、THALES、INDRA、SIEMENS等国内主流雷达的数据。
2)24小时不间断实时监视雷达数据质量,提供雷达数据通断、正北信号异常等多种告警信息,告警门限可根据实际情况灵活设置。
3)自动保存雷达数据,提供数据回放功能和数据分析功能,用户可以了解雷达数据包内任意一项信息的情况。
4)显示雷达航迹,支持实时显示和回放显示,直观地反映出雷达信号质量和信号覆盖情况。
3 多雷达信号监视分析系统结构及各模块功能介绍
3.1 系统硬件结构
多雷达信号监视分析系统结构简洁,由数据采集服务器、交换机和监控终端组成,系统硬件结构图如图1。采集服务器负责数据格式转换和数据转发,每台服务器处理16路雷达信号,监控终端负责数据存储和分析处理,根据实际需求用户可以配置多个监控终端。
3.2 系统软件结构
系统主要由采集、存储、解码、分析、显示、回放等几个功能模块组成,具体如图2。
3.3 系统组成模块
3.3.1 采集模块
主要进行雷达数据的协议转换,将RS-232格式的雷达数据转换为网络数据,以组播方式将数据发送至监控终端;采集模块同时负责雷达数据CRC校验。
3.3.2 存储模块
负责雷达数据、告警信息的存储和导出,该模块使用SQL2005数据库进行数据存储,使用实时方式记录数据信息,可在任意时间进行数据回放。雷达数据和告警信息分别设置保存期限,过期的数据系统会自动删除。32路雷达同时记录时的日平均数据量约为3G,保存31天的雷达数据只需占用不到100G的硬盘空间。
3.3.3 解码模块
该模块负责雷达数据解码,提取有用的雷达数据信息并提供给其它模块进行数据后期处理,能处理RAYTHEON、ALENIA、THALES、INDRA、SIEMENS等国内主流雷达的数据。
3.3.4 分析模块
该模块负责对雷达数据进行分析处理。通过对雷达数据多项指标进行实时监视、分析,对雷达数据质量进行评估,如果数据出现异常,质量低于告警门限,系统则产生告警提示,告警信息保存在数据库中。用户可根据需求设置监视指标的门限值,图3为高度跳变门限设置界面,该模块主要对以下几项数据指标进行实时监视分析。
1)雷达数据中断、数据瞬断。
2)雷达正北信息有效性、连续性及时效性。
3)雷达正北方向准确性。
4)雷达数据异常:雷达航迹SSR、ModeC高度无效、ModeC高度跳变、位置跳变或偏移、航向矢量线摆动过大。
除了上述实时监视分析功能外,分析模块还提供一个用户分析功能,该功能用列表形式将雷达数据信息项(SSR、ModeC高度、速度、正北信息、扇区信息等)进行显示如图4,通过对信息项过滤,用户可以按实际需求筛选具体的信息,进行数据分析十分便利,该功能还可以将数据导出,以便进行后续分析。
3.3.5 显示模块
系统显示模块使用[3]WGS-84坐标系进行数据转换,精确度高,模块包含两种显示方式:航迹显示和历史轨迹显示。
1)航迹显示。
该显示方式支持实时显示和回放显示功能,将单路雷达航迹的位置、SSR、ModeC高度、速度,航路地图等信息显示在屏幕上,如图5,直观有效地反映出雷达航迹的整体情况。该显示方式提供以下功能:背景地图放大/缩小、测距测角、SSR/ModeC高度过滤、经纬度显示、航迹飞行矢量线显示、航机飞行轨迹显示、航迹标牌移动。
2)历史轨迹显示。
该显示方式支持实时显示和回放显示功能,与航迹显示不同,历史轨迹显示是以点的方式显示航迹的移动情况,将单路或多路雷达航迹的历史轨迹位置、ModeC高度、航路地图等信息显示在屏幕上,如图6,雷达的航迹以不同的颜色显示。该显示方式可在水平面和垂直面分别观察雷达航迹的稳定性和连续性,准确有效地显示出雷达的空域覆盖情况,对相邻区域的各路雷达的航迹进行同时显示,便可了解该区域的雷达覆盖情况,找出雷达盲区。该显示方式提供以下功能:背景地图放大/缩小、测距测角、SSR/ModeC高度过滤、经纬度显示。
4 结束语
多雷达信号监视分析系统功能完善,界面友好,操作方便,维护简单,可根据需求准确有效地处理多种格式雷达数,24小时不间断地监视多达路雷达的数据质量,为用户提供雷达数据分析,评估信号质量,了解雷达空域覆盖情况的依据,安全效益十分显著,在民航空中交通管制领域有着广泛的应用前景。
参考文献
[1]Balena F.Visual Basic 2005技术内幕[M].贾洪峰,译.北京:清华大学出版社,2006.
[2]周涛,吕伟臣,王媛红.SQL Server 2005数据库管理高级教程[M].北京:清华大学出版社,2006.
信号系统全功能 篇4
10oa在设置权限时，是按岗位角色来设置的。也就是说企业发生人员变动时，原本A职员所拥有的权限不会随着他的调离而转去别的部门，相反地，人员A由于 被委任了新的职务而被赋予了新职务所负载的权限。更准确的说权限的载体并不是具体到每个人，而员工要是转部门的话，只需要将自己的职称改变就可以解决这个 问题了。
10oa权限的继承性还体现在员工可以自动继承所在部门公开的权限，假如，你现在身处销售部，那么你就可以看到销售部门的系统信息。一旦离开了销售部将不再有此权限。权限管理对于高层管理者、中层管理者、普通员工都有着不同含义。
对于公司的高层管理者而言：OA系统就是整个企业的监控室和运营室，高层管理者可以便捷地获取公司在管理运作过程中 的所有分析结果，通过直接观察工作分析结果来对企业大的发展方向做出决策。尤其是年终总结和新年计划时，系统详细记录了一整年所有员工的工作完成指标、完 成情况以及工作过程、工作成果等等，有利于分析一年的利弊得失；而计划也可以依据这些数据来制定，这样的计划更有据可依、更合理。这些都是高层管理者决策 时最大的支撑。
对于公司的中层管理者而言：OA系统就是一套完备的信息管理系统，它能让中层管理者统一管理下属各级员工，并能在日 常的办公中及时了解具体工作的进度和执行情况，同时还可以在OA系统中快速发布通知和其他信息，保证信息的精确传达；通过对办公和业务各个环节的监控与分 析，管理人员可以便捷地对数据和记录进行分析，进而提炼出对管理有用的信息，把握工作进度，监督执行效果，降低可能存在的问题和风险，提高管理的效率，优 化管理效果。
信号处理机功能在线测试系统设计 篇5
本测试系统用来对信号处理机进行测试,根据信号处理机的特点,测试系统必须要满足如下要求:首先,信号处理机作为导引头的核心部位,要完成的功能包括测距、测角、宽带成像、相参或非相参积累等,在极短的时间内处理大量的数据,回传给该系统的控制台--上位机的数据量也很大;其次,要模拟信号处理机实际工作状态,必须具有实时性;再次,为满足系统测试时能达到不同功能测试间的随时切换,数据传输就要不停的双向传输。最后,为了有效监测信号处理机的工作状态,测试结果必须能够直观、实时的显示出来。
导引头信号处理机受实际空间限制,由于应用差别通常设计成专用型,给系统测试带来巨大的挑战。要设计测试系统,首先要考虑信号处理机具体功能的实现,然后考虑信号处理机功能测试的实现,包括一个完整的通信系统和一个用于控制信号处理机并直观显示信号处理机工作状态的人机交互软件。这里通讯系统选择USB通讯接口及自定义协议来完成繁琐的数据传输,上位机采用VC与MATLAB混合编程的方式,实现了方便的人机交互。下面从通讯系统和上位机两方面进行介绍。
1 通讯系统的设计
通讯系统主要在上位机和信号处理机之间通过USB通讯完成;另外由信号处理机通过串口将上位机传来的相关命令下达到其他外设并返回结果。通讯系统的主要构成如图1所示。
1.1 USB模块设计
传统上,计算机与外围硬件的通信利用计算机主板上提供的各种接口加以实现,常用的有PCI接口、RS232等。PCI接口最高传输速率可达132Mb/s,但安装麻烦、价格昂贵,受计算机插槽、中断资源的限制;RS232串口使用方便,但其带宽有限,最大传输速度为115kb/s,很难满足大数据量高速传输的要求。近年来USB接口受到越来越多的青睐,在电子设备接口设计中被广泛使用,这与USB独特的优点是分不开的,诸如硬件连接简单、独立供电、即插即拔、可靠性好,支持四种传输模式和四种传输速度,最高速度为480Mb/s,受操作系统和外围设备的支持。该系统选用USB接口来实现数据传输。
在该系统中选用Cypress公司的EZ-USB FX2 CY7C68013芯片,该芯片集成了USB2.0协议,内置加强型8051核芯,支持USB四种传输模式和480Mb/s的高速传输,具有4个大FIFO端点,并兼容USB1.1,其结构如图2所示[2]。该芯片的一个特色是以"软件"为主的构架,程序和数据可以随时通过USB接口从计算机下载。这样使得CY7C68013可以不使用ROM来存放固件程序,设计者可以随时改变芯片固件设置以及升级固件。这里设置端口缓冲为2×1024,包大小设为1024,采用16位同步传数,使用FIFO模式,经过测试,实际传输速率可达到240Mb/s,能够达到高速数据传输的要求。主要结构如图2所示。
1.2 FPGA模块设计
由于上位机数据要求随时上下行切换,所以作为数据中介的FPGA逻辑设计必须保证数据传输的畅通。FPGA作为该系统的数据交换中心,它的设计是否优良直接影响到整个系统的通信质量。在该系统里对数据传输的要求非常高,不仅数据量大,要求传输速率高,更要求能够随时切换数据的上行和下行状态,所以通信系统设计成全双工模式。首先,设计两个FIFO,分别用于上行和下行(下文简称上行FIFO和下行FIFO)。设计FIFO容量与68013缓冲区相同,这样就能够实现数据的整块存取,提高传输速度。由于对于传输过程来说,68013内的缓冲区和FIFO都处于被动的方式,这就要求我们设计主动部分,疏导数据流向。具体设计方案是:一方面,保持68013为输出状态,监视68013的状态线是否有数据需要下行,有,则整块接收到下行FIFO中,通过FIFO满信号通知DSP接收数据;另一方面,监视DSP状态,当有数据需要上行时,检测下行FIFO,如果有数据在下行,则阻止数据上行,直到下行结束后,打开上行端口,接收上行数据,上行FIFO被填满后关闭端口,切换68013为输入状态,上行整块数据到68013的接收缓冲区,当缓冲区数据上行到上位机之后再继续之前的过程,从而达到数据的双工传输。
1.3 DSP模块设计
DSP处理器是信号处理机的控制核心,上位机对信号处理机的在线测试,主要与DSP进行通信,通过DSP控制整个信号处理机。在DSP的主程序中编写一个数据传输模块,就可以在不影响信号处理机正常工作的前提下完成整个测试系统
2 上位机软件的设计
在该测试系统中,上位机软件是整个操作中心,直接面向用户。为了方便测试人员,上位机必须具有易操作、功能全、反映直观等特点。前面介绍的是数据的通信,具体怎么完成测试功能还是由上位机来控制完成。上位机主要包括一台PC机和一个应用软件。
图形显示功能是测试系统的关键和难点,将信号处理机处理后的回波数据用图形的方式表现出来,可以让测试系统的使用者能够最直接、最方便、最快速地得到信号处理机当前的工作状态及实时变化情况。由于该软件要对USB进行操作,选择功能强大的VC++进行软件开发,但是VC++在数据的图形处理方面有所欠缺,而MATLAB在数据处理、图形显示方面优势明显,所以在该软件里采用了MATLAB和VC++混合编程的方式,这是该软件的一大特点。用VC++调用MATLAB函数来画图,图形美观且非常方便。
VC调用MATLAB的方式归结起来主要有三种:a.使用MATLAB引擎来调用M文件;b.利用MATCOM软件将MATLAB语言直接转换成C语言;c.使用MATLAB的mcc功能将M函数文件编译成头文件导入VC。其中前两种方法都较简单,但是都有缺陷,第一种方法无法脱离MATLAB环境,使得生成的应用程序使用起来非常不方便;第二种方法在画三维图时能力有限,不能满足上位机软件的需要。第三种方法很好地解决了这些问题,所以本文采用第三种方法。图2显示的是信号处理机在室内做实验时的回波信号脉压积累结果的图形,通过此图可以非常直接定性地获取目标信息。
实现步骤:
(1)在MATLAB生成M函数文件,然后键入命令:
(XXX为生成库文件的名称,YYY为M文件的名称,注意:库名称不能和m文件名称相同,而且MATLAB需为6.5版本),将生成的dll,lib和h文件拷贝到VC工程目录下。
(2)设置VC编译环境。工程-〉设置-〉link,在下拉菜单选Input,在对象库模块中加入libmmfile.lib、libmatlb.lib、libmx.lib libmat.lib、libmatpm.lib、sgl.lib、libmwsglm.lib、libmwservices.lib、libut.lib(注意用空格隔开)。忽略库加入msvcrt.lib。再选C/C++选项,下拉菜单选General,在预处理程序定义中加入MSVC,TBMPC,MSWIND,(注意用逗号隔开)。再选下拉菜单Precompiled Headers选项,选择"自动使用预补偿"页眉,在其中添加stdafx.h,确定。
(3)设置头文件和库文件路径。选择工具-〉选择,属性页选目录,在include files加入
其中路径根据自己MATLAB安装路径而定。
(4)添加响应代码。添加头文件#include"XXX.h",在VC程序中调用前面生成的库函数,首先调用初始化函数XXXIntialize(),然后调用M文件的函数,mlfXX(参数),这里XX代表M文件的函数名,需要注意的是传递的参数为数组时应该定义为mx Array型。最后用mxDestroyArray删除mxArray型数据占用的内存。下面给出部分程序源代码加以说明。
该上位机软件的另一大特点是采用多线程工作方式。USB传输数据、图形显示及回收数据显示都是独立线程,这样各功能能同时进行,不会造成"假死"状态。
3 结束语
本文设计的测试系统能够在信号处理机正常运行的状态下实时监测信号处理机的工作状态,在雷达系统的室内联调联试和外场实验中发挥重要作用,是导引头信号处理机性能评估的重要手段之一。
参考文献
[1]孔鹏.Visual C++6.0[M].北京:机械工业出版社,2007.1.
[2]杨高波,元波.精通MATLAB7.0混合编程[M].北京:电子工业出版社,2006.1.
[3]钱峰.EZ-USB FX2单片机原理、编程及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.
信号系统全功能 篇6
信号监听系统需要一个稳定可靠的直流稳压电源作为动力保障,直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压安装,它需要经过变压、整流、滤波、稳压四个环节才干完成,也就是需要电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四个部分。
2 四个环节的工作原理
四个环节的工作原理如下:
(1)电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成需求的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压决定。
(2)整流电路:整流电路将交流电压U变换成脉动的直流电压。常用的整流电路有半波整流、全波整流、桥式整流等。半波整流的优点是电路简单,缺点是输出电压波动太大;全波整流的优点是输出电压波动减小,缺点是变压器绕线太多。本系统采用了硅桥,使用单相全波整流。
(3)滤波电路:能够将整流电路输出电压中的大部分交流成分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。利用电抗性元件对交、直流阻碍的不同,来实现滤波。常用的滤波电路有电容滤波、LC滤波、阻容π型滤波。该系统采用了电容滤波,其工作原理为当电容两端的电压增大到大于变压器副边的电压时,二极管截止,电容又开始通过负载电阻放电,重复前面的过程。当放电时间常数RC增加时,二极管关断时间加长,导通角减少;反之,RC减少时,导通角增加。显然,当R很小,即I很大时,电容滤波的效果不好;反之,当R很大,即I很小时,电容滤波的效果好,所以电容滤波适合输出电流较小的场合。
(4)稳压电路:它的作用是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器,如常见的W7800系列三端固定电压稳压器,其内部采用串联型晶体管稳压电路,稳压电路的硅片封装在普通功率管的外壳内,内部集成有短路和过热自我保护电路。
3 高频下如何做好抗干扰
在高频环境下,为了做好抗干扰,该系统需要2个变压器,采用了2路电源供电,一路给主备信号源监测板供电,一路给射频调幅度监测板供电。其中,该系统中的射频调幅度监测板需要正负15V,那么,电源变压器采用了副边线圈中间抽头接地,最后可以得到正负直流15V。整流部分采用硅桥,使用单相全波整流,它比半波整流效率更高,输出的平均电压是半波的两倍,同时输出的脉动(交流分量)更少。在选取硅桥时,要特别注意一些参数,如最大整流电流平均值,最高反向工作电压。该系统选取了3A/50V的硅桥,硅桥本质上内部是由4只整流二极管组成的桥式整流电路,所以就是要考虑二极管的主要二个参数(最大整流电流平均值,最高反向工作电压)。
滤波电路是采用了无源滤波电路(电容滤波),选取10000μF的电解电容做为滤波电容,并接在稳压电路的前面。在选取滤波电容时,理论上来说电容的容量是越大越好,因为这样可以旁路掉更多的交流分量。但大容量的电容一般是电解电容,电解电容内部构造其实是一卷一卷绕起来的,这样就有电感的效应,其频率特性差,仅适用于50~200Hz频率的电路,若将其用在频率较高的电路中,等效阻抗明显增大,旁路作用大为减弱,且损耗也很大。这就需要一个小的电容与之并联共同组成。这就是为什么在消除稳压电路的自激振荡时需要并联一个小的电容,接下来在稳压电路中选取了W7800和W7900两个集成三端稳压器。一般性能较优的集成稳压器件的内部电路都较复杂,放大级数多,开环增益高,工作于闭环深度负反馈状态,若不采取适当补偿相移的措施,则在分布(杂散)电容、电感的作用下,电路就很可能产生高频寄生振荡,从而影响稳压器的正常工作,甚至使器件损坏。为了抑制自激振荡,通常需在三端稳压器的基本应用电路中增设抑振旁路电容,所以在稳压电路前端并接0.1μF的无极电容。最后为了更好的滤除脉动和高频噪声(也可以认为是减少纹波电压、减少输出的交流分量),在稳压电路后面分别并接0.1μF无极电容和一个小容量的电解电容(选取100μF)。
4 结束语
根据以上理论分析设计出的电源部分,就可以输出正负15V直流电压,为负载提供电压。
参考文献
[1]陈晓卫.全固态中波广播发射机使用与维护.北京:中国广播电视出版社,2002
信号系统全功能 篇7
远程多路信号数据采集监控系统是将安装在采集现场的各种传感器采集的信号参数 (如温度、湿度、光照、压力、电压、电流等) 利用GPRS无线通讯平台传输至远程数据处理中心。远程数据监控中心的管理人员可对采集数据进行汇总、分析, 把相应的控制指令发回采集现场, 自动调节采集现场的工作状况, 完成现场的自动远程控制。同时对现场的故障及时报警, 提示维修。
2 系统的连接框图
上电前要先确定连接是否正确, 具有GPRS功能的SIM卡是否插入。系统的连接框图如2-2所示。
3 系统的工作原理
系统采用温度和湿度传感器采集两路信号来模拟本监控系统。通过信号处理电路, 将采集得到模拟信号输入到LPC2131的A/D采集端口。其中ARM7微处理器采用μC/OS-II嵌入式操作系统, 系统采用双线程进行处理。其中线程一进行A/D采集并且将采集到的数据与服务器端设置的上下限值进行比较, 若超出上下限值则进行报警和控制。线程二通过GPRS模块按照一定的通信协议与远程PC端进行通信, 进行报警上下限值的设定和同步。GPRS模块将ARM7通过串口传送过来的数据通过GPRS网络传输给远端服务器。远程监控端通过Socket编程将GPRS模块传送过来的数据显示并处理, 若所监视的参数超出上下限值的范围则向预先设置的报警手机号码发送报警信息。
4 系统的功能划分
本设计采用EasyARM2131开发板 (配置LPC2131微控制器) 为核心, 利用其内部自带2个8路10位A/D转换器, 可以对包括温度、湿度、光照等16个传感器输出量进行数据采集。
系统具有如下主要功能:
(1) 自动对传感器输出的模拟量或数据量进行实时采集。
(2) 根据预先设定的时间间隔, 按照TCP/IP协议格式将所采集的数据主动传送给数据监控中心;数据监控中心也可以随时通过点名的方式, 控制采集终端将当前采集的数据回传。
(3) 数据监控中心对采集到的数据与服务器端设置的上下限值进行比较, 若超出上下限值进行报警和控制。
(4) 数据监控中心服务器具有网络接入功能, 提供内部局域网 (Intranet) 或万维网 (Internet) 远程访问服务, 管理人员可随时随地通过手机或笔记本电脑查询采集点的实时数据和历史数据。
(5) 增加采集点只需安装采集终端和对数据处理中心进行配置;若需增加采集项目, 只需将对应的传感器的输出信号与采集终端的其他模拟端口或数字端口连接, 并进行必要的校正即可。
5 系统各部分的工作过程
该数据采集监控系统主要由信号采集处理电路、ARM控制器、无线数据传输模块、数据监控中心等组成。
(1) 信号采集处理电路
本系统利用EasyARM2131开发板内部自带2个8路10位A/D转换器这个特点, 可以对压力、温湿度、流量、液位、油量等16个传感器输出量进行测量, 由于各传感器的输出参数不同, 且输出的信号往往是很微弱的, 需放大后才能输入到A/D模块中进行模/数转换, 故选用放大倍数可调节的放大芯片对原始信号进行前置放大。经过放大器后, 由于测量环境的电磁干扰以及放大器自身的影响, 信号中往往含有多种成分的噪声信号, 严重时这种噪声会淹没待测量的输入信号, 故需滤除干扰信号, 增强系统的信噪比。
(2) ARM控制器
选用EasyARM2131开发板 (配置LPC2131微控制器) 为核心, 包括数据接收、数据处理和数据发送三个部分。通过接收模块接收经过前端处理后的信号, 在它的数据处理模块中按照要求将数据进行一系列处理, 完成数据帧校验、奇偶校验、数据筛选与过滤等, 然后从发送模块发送出去。
(3) 无线数据传输模块
本系统的数据传输采用公共的无线网络——GPRS网络传输数据。GPRS把分组交换技术引入现有GSM系统, 使得移动通信和数据网络合二为一, 它覆盖面积广, 稳定性高, 同时具有“极速传送”、“永远在线”、“价格实惠”等特点[3]。经过A/D转换的数据通过UART0传送到GPRS模块, 由于GPRS是基于TCP/IP协议的, 故GPRS模块在数据终端将这些信息数据打成一个个IP包, 经GPRS空中接口接入无线网络, 并由移动服务商转接到Internet, 最终通过各种网关和路由到达数据监控中心。
(4) 数据监控中心
数据监控中心主机软件的主要任务是接收来自采集终端的GPRS数据, 并对采集到的数据进行监控, 对超过预设报警限值的信号进行报警。
参考文献
[1]王田苗《, 嵌入式系统设计与实例开发》, 北京, 清华大学出版社, 2005
[2]卡莫尔《, 嵌入式系统:体系结构、编程与设计》, 北京, 清华大学出版社, 2005:1-50
[3]顾肇基.GSM网络与GPRS.北京:电子工业出版社, 2002:243-282.
[4]文至成.通用分组无线业务.北京:电子工业出版社, 2004:40-120.
[5]杨兴裕, 吴海彬, 许松清GPRS无线传输在远程图像监控系统中的应用.微计算机信息, 2005, 21 (3) :64-65