Унифицированный протокол управления аппаратурой

Для того чтобы разработать унифицированный протокол управления радиоизмерительной аппаратурой, необходимо выделить типовые измерительные задачи, которые должна выполнять аппаратура. При этом следует стремиться, чтобы эти задачи были как можно более простыми, тогда задача разработчика программного обеспечения драйвера аппаратуры также упростится.

Основными задачами измерений на станциях радиомониторинга являются следующие:

измерение напряженности поля или плотности потока мощности;

- измерение частоты;

измерение ширины полосы;

определение вида и измерение параметров модуляции сигналов;

измерение занятости спектра (оценка загруженности канала);

радиопеленгация.

К результатам радиотехнических измерений, как правило, прилагаются дополнительные данные, например географические координаты места проведения измерений, время и дата проведения измерений, высота подвеса измерительной антенны, азимут главного лепестка диаграммы направленности в случае использования направленной антенны и т.д.

Измерение напряженности поля проводится с использованием измерительных калиброванных антенн, в случае отсутствия калиброванных антенн измеряется уровень сигнала на входе приемника. Методика измерений напряженности поля сигнала и его гармоник одинакова. Поэтому операции измерения параметров поля на частоте несущей или на гармониках можно свести к одной типовой измерительной задаче - измерению напряженности поля в заданной полосе на заданной частоте и заданным методом. Измерение ширины полосы данного излучения сводится к опять же одной измерительной задаче - измерению ширины полосы заданным методом, например методом ХдБ.

Задачи измерения параметров модуляции сигнала: измерение глубины модуляции, девиации фазы и частоты - сводятся к более общей задаче определения вида модуляции и измерения её параметров.

Для решения задачи занятости спектра необходимо получение спектрограмм сигналов в заданном диапазоне или измерение уровней сигналов на заданных частотах и в заданной полосе. При этом спектрограммы сигнала могут соответствовать полосе обработки сигнала при данной частоте настройки радиоприемной аппаратуры или "сшиваться" из кусков при последовательной перестройке приемника.

Задача радиопеленгования может выполняться как для одного выбранного сигнала, так и для сигналов в заданной полосе частот. При этом вместе с пеленгами возможно определение других необходимых параметров сигналов, например частоты, вида модуляции и т.д.

К тому же к основным задачам измерений следует добавить измерение поляризации сигналов, поскольку поляризация относится к параметрам, которые регламентируются в территориально частотном плане. Таким образом, на основе основных задач измерений можно сформировать список первичных измерительных задач:

измерение напряженности поля сигнала (напряженности поля гармоник и субгармоник);

- измерение уровня сигнала (уровней гармоник и субгармоник);

измерение частоты излучения;

определение вида и параметров модуляции сигнала;

измерение пеленга;

измерение ширины полосы излучения;

получение спектрограммы сигнала;

получение временной выборки сигнала (модулированного или на промежуточной частоте);

измерение поляризации сигнала.

Как указывалось выше, главной задачей протокола является передача команд управления от транслятора, который преобразует типовые задачи радиоконтроля в более простые первичные измерительные задачи для драйвера аппаратуры. Управление драйвером аппаратуры осуществляется путем типовых запросов (команд), которые являются формализацией типовых измерительных задач. Протокол также должен обеспечивать передачу результатов измерений и служебной информации.

При выполнении последнего требования, к сожалению, не все оборудование будет работать с максимально возможным быстродействием. Поэтому протокол должен быть расширяемым, то есть в нем должна иметься возможность добавления дополнительных команд, без изменения уже имеющихся операций и обрабатывающих их программных модулей. То есть если имеется настоятельная необходимость использования каких-либо полезных свойств быстродействующей аппаратуры, то в протокол могут быть добавлена дополнительные команды. При этом оптимизация работы конкретного оборудования должна производиться драйвером аппаратуры.

Для организации сетевого взаимодействия компонентов распределенной системы радиоконтроля требуется определение способа обмена данными между модулями распределенной системы. В настоящее время наиболее удобным является сетевой протокол передачи данных TCP/IP, поскольку он наиболее распространен и позволяет обмениваться данными в территориально распределенных системах. Протокол TCP/IP является стандартным протоколом в операционных системах Widows, Unix, Linux и т.п.

Поскольку протокол предназначен для управления как стационарными, так и мобильными средствами радиоконтроля, то пропускная способность каналов связи может сильно различаться. Поэтому для увеличения эффективности обмена данными протокол должен иметь по возможности минимальную длину команд.

Лучшие статьи по информатике

Физические принципы работы и способы применения обнаружителей пустот
Для получения доступа к сведениям, носящим конфиденциальный характер, в любой организации средствами технической разведки злоумышленника (чащ ...

Разработка интегрированной системы управления отделением разваривания на спиртзаводе на основе программируемого логического контроллера Modicon TSX Momentum
Автоматизация технологических процессов - этап комплексной механизации, характеризуемый освобождением человека от непосредственного выполнения функций управ ...

Сравнительный анализ социальных сетей
Мы живем в 21 веке в эпоху бурного развития информационных технологий. Мобильные устройства, интернет и «умная» бытовая техника присутствуют в каждом ...