用SOC技術實現嵌入式廣播監測設備
調頻廣播的調制度測量有多種方法。如基于軟件無線電的數字解調方法和模擬下變頻數字鑒頻的方法等。這兩種方法都需要進行AD采樣,因而系統的抗干擾性和精確性都容易受到信號質量的影響。我們研究了一種新的數字解調方法,直接使用FPGA實現算法,實現數字鑒頻和解調的功能,監測調頻頻偏的變化,測量精度小于1KHZ。頻偏的測量,通常情況下,測量高頻等幅波信號的頻率時,大多是用頻率計數器直接測量,它的基本原理是將等幅正弦波信號進行放大、整形,使其轉變為脈沖信號,然后對脈沖信號進行記數。當高頻信號的幅度被調制后,尤其在深度調幅(比如100%),高頻信號在調制負峰時,幅度很小,甚至有小到零的時候,這時候的正弦波信號被放大整形后變成的脈沖信號會有脈沖丟失,因而會造成記數的不準確。為解決這一問題,測量幅度被調制的高頻載波信號的頻率時,有的用比較法,有的采用鎖相環濾除幅度調制的影響,脈沖計數法測頻。我們采用一種新型方法,現代功率譜估計的方法,測量出信號的頻譜,監測最大功率的頻譜的變化,即可監測信號的頻譜偏移,測量精度小于2HZ。
本文引用地址:http://www.cqxgywz.com/article/85723.htm在測量板卡的設計過程中,采用最新的嵌入式技術,利用超大規模集成電路片上系統(SOC)技術,基于FPGA芯片設計了具有自主知識產權的IP核,能夠同時進行多路調幅度、調制度和頻偏的測量,同時具備數字接口卡和看門狗的功能,將所有的指標測量功能集成到一顆超大規模集成電路來完成,大大減小接口數目和板卡的數量、體積。該卡與計算機通信采用USB接口,嵌入到計算機內部,縮小了系統的體積,極大減少了計算機負載。
目前的廣播監測網遙控站、數據采集點大部分采用:系統軟件使用Windows2000Server、Windows2000Professional或嵌入式WindowsXPE,硬件采用通用工控機或第一代嵌入式工控機+板卡方式,板卡設備采用PCI、ISA、RS232接口。由于板卡設備大部分采用PCI、ISA總線方式并且使用多塊板卡,它需要計算機供電,造成計算機負載過大、并且PCI、ISA接口是并行總線,而PCI總線的中斷必須通過計算機南橋來通知CPU這樣就容易造成計算機不穩定。當計算機開機和非正常關機時,就容易造成計算機系統崩潰。
由于廣播監測業務的需要,本系統需要強大的操作系統的支持。而一般的嵌入式操作系統(如uC/OSII、WinCE,VxWorks等)不能滿足要求。可以選擇的是Linux和WindowsXPEmbedded,但后者更易于開發應用軟件。
WindowsXPEmbedded就是WindowsXP的一種有著靈活定制能力的特殊版本。其產品主要針對嵌入式系統。因為與WindowsXPProfessional基于完全同樣的代碼,能夠充分利用到PC工業今天已經積累起來的豐富軟硬件資源,并增加了嵌入式系統所必需的諸多特點,有助于實現一系列低發展內存占用量目標。
我們在系統中配置了CompactFlash(CFcard)卡并內建一個經過裁減的EmbeddedXP操作系統。使用CF卡的原因在于在無人值守的運行環境下,CF卡的所提供的插針式接口,在可靠度、防震動及穩定度上均比一般的硬盤要好的多。
三、結束語
嵌入式系統是將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術和各個行業的具體應用相結合后的產物,這一點就決定了它必然是一個技術密集、資金密集、高度分散、不斷創新的知識集成系統。
從目前大規模集成電路的發展水平來看:采用SOC技術基于FPGA將多路多功能廣播信號測量作在一塊集成電路芯片上,用USB接口方式和計算機通訊將極大提高系統的穩定性。用嵌入式計算機+接收機+專用廣播信號測量卡+語音壓縮卡+UPS電源組成+嵌入式雙操作系統WindowsXPE+應用軟件的遙控站或數據采集點系統,能很好解決上述問題,在技術上有很大進步,可以更好地為廣播監測事業服務,實現““可靠性高、低功耗、嵌入式、小型化、功能劃分簡潔、維護簡單”。
linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解(linux不再難懂)









評論