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[關鍵詞]寬帶衛星 通信系統 關鍵技術
中圖分類號：F840.61 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）40-0308-01
隨著經濟的快速發展，科學技術也火力全開的發展著，因此，技術研發和人們日常生活對通信技術的要求也變得越來越高。因為很多通信的項目，都需要質量的保證，因此，對衛星通信的系統的依賴便越來越強。近年來，寬帶衛星通信系統由于自身重量輕，信號覆蓋面積廣，性能穩定，以及研制和發射費用都較低的獨特優勢，在全世界內得到了廣泛的研究和應用，逐漸成為現代信息傳播的重要手段。為促進衛星通信系統的發展，對其關鍵技術的探討也是必不可少的。
1 寬帶衛星通信系統
1.1概念
衛星寬帶通信系統，俗稱衛星寬帶或衛星上網，就是衛星通信與互聯網相結合的產物，具體來說指的是通過衛星進行語音、數據、圖像和視像的處理和傳送。通過同步軌道衛星、非靜止軌道衛星或兩者的混合衛星群系統提供多媒體交互式業務和廣播業務。常見的寬帶衛星業務基本是使用Ku頻段和C頻段，但Ku頻段的應用已經非常擁擠，故計劃中的寬帶衛星通信網基本是采用Ka頻段。
1.2 寬帶通信衛星星座系統
由于軌道低，每一顆衛星所能覆蓋的通信范圍相對較小，如果要使全球都能被覆蓋上通信信號，那么需要把幾十顆衛星按照一定的形狀進行編隊，從而組建成一個全球系統，形成衛星星座。目前國際上已發射或者是即將發射的系統有十幾個，這些系統采用的技術手段也是多種多樣。
1.2.1靜止軌道
在赤道的平面上運行的衛星一般是靜止軌道的通信衛星星座系統，因為它實現覆蓋全球的功能只需要使用三顆衛星，目前已經存在的是美國的ASTROLINK系統、日本的WINDS系統、歐洲的EUROSKYWAY系統等。但就實際情況而言，因為衛星的軌道高度相對較高，傳播路徑的損耗較大，使得傳播的信號會有一段較長時間的延遲，大概是250-280ms，而且音頻和視頻的傳輸質量也不太令人滿意。
1.2.2中低軌道
可以在任意兩個用戶之間建立實時通訊、完成實時交互式的業務，是中軌道和低軌道通信衛星系統能滿足的，因為他們的傳播信號延時情況只有110-130ms、20-23ms。而且系統中的衛星都是可以進行批量化生產，形成規模經濟，從而降低每一顆衛星的造價和發射費用。但不足之處是這些系統中的衛星會帶來一個較為復雜和系統控制和網絡管理問題；除此之外，中軌道和低軌道的衛星通信系統需要很多數量的衛星，才能完成覆蓋全球的功能。比如說：美國的TELEDESIC衛星系統最初使用了840顆衛星，歐洲的SKYBRIDGE由最初的64顆增加到80顆。
1.2.3靜止軌道和非靜止軌道衛星的混合
靜止軌道的衛星在語音和交互式視頻業務方面，因為延時的長度太長而不如非靜止的衛星，但就使用的衛星數量和發射費用而言，靜止軌道又比非靜止的衛星造價更低。因此，如果建立靜止軌道和非靜止軌道衛星的混合星座系統，可以更廣范圍的進行覆蓋，更短延時的進行信號傳播，比較適合一些組播和廣播等項目，比如說，美國的CYBERSTAR和歐洲的SKYBRIDGE就組成了一個混合系統，形成戰略聯盟進而輕松的開拓衛星市場的相關業務。
2 現代寬帶衛星所面臨的問題
2.1 延時太長和時延抖動
傳輸過程的時延、星上交換和處理的時延、上下行鏈路傳播的時延等基本構成了寬帶衛星系統在傳輸信號和數據時所經歷的各種時延，這些時延的長度也就組成了總時延的長度。因為靜止衛星系統一般情況下是固定的，相對于地面而言，所以在信號傳播的過程中基本上沒有切換，因此擁有相對固定的時延。非靜止衛星系統雖然時延比靜止系統短小，但因為其會隨著衛星的移動、切換等狀態而發生變化，出現一些細小的時延。
2.2 功率的管理繁忙
C頻段是經常會發生擁擠現象的一個頻段，主要是因為運作大型業務的通信衛星常常運行在4-6GHz的C頻段，擁擠發生后又會導致信號的堵塞、時延的加長，造成信號傳播的不暢。為了改善這一現象，運營商多開始使用11-14GHz的Ku頻段，一般是采用兩者結合的方式進行保守的發展。一旦Ku頻段也發生擁擠現象時，則運營商會繼續投入到全Ka頻段的通信競爭中。
3 寬帶衛星通信系統的技術
3.1 衛星ATM網絡
基于ATM技術發展的復雜的星上交換、星上處理、星上路由等技術可以直接將信息從上行鏈路傳遞到指定的下行鏈路點波束上，這種方式能夠在一定程度上減短信號傳播的時間。多頻時多分址接入技術、時分復用技術的采用，對于在Ka頻段工作的靜止軌道系統而言，能夠在不同地區、但在同一點波束內的用戶接入其中，從而實現語音、視頻和數據的傳播，實現用戶之間的資源共享。
3.2 星上處理技術
衛星、用戶站和網絡主控制站組成了一個傳統意義上的彎管模式衛星系統。在這個系統內的用戶必須建立TDMA同步和時隙同步。當結成同步狀態后，用戶把關于目的地、吞吐量等請求發送至網絡主控制站，然后主控制站開始檢查衛星的相關資源，比如說：頻道是否可用、發射功率是否在標準范圍內等。當這些檢查都通過以后，主控制站即接受連接的請求并為客戶分配信道，然后進行數據的傳輸。
3.3 星間鏈路
衛星之間的通信鏈路就是星間鏈路，即是指在空間內建立一個通信子網，利用衛星之間的可靠性和高容量性進行通信，盡可能的節約地面的資源。星間鏈路既可以存在于同一軌道的衛星之間，也可以存在于異軌道中，且都會產生一部分傳播時延。非靜止衛星系統會因為衛星的移動狀態和自適應路由技術而不間斷的改變星間鏈路，而靜止衛星系統中的星間鏈路時延是不會改變的。
3.4 波束成形技術
通信天線是寬帶衛星通信系統中常用的天線，主要包括全球波束、區域波束、點波束天線等。全球波束天線的半功率角寬度恰好覆蓋衛星對地球的整個視區。而區域波束和點波束天線則擁有較小的半功率角寬度，能夠集中的滿足某一特殊地區的通信要求。
4 結語
對于寬帶衛星通信系統的研究已經進入第四代了，這種結合了IP、ATM和相關的衛星技術的通信網絡具有眾多的優點：高利用率的帶寬、覆蓋地面廣等。但在實際的運用過程中，人們要求的通信質量問題還存在一定的缺陷，因此在這一方面還需要有關研究人員深入探索，積極研發，發展更高級的衛星通信網絡，提高通信系統的使用質量。
參考文獻：
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【關鍵詞】 微機保護 通信系統 串行通信 以太網
本文介紹了微機保護的一種通信系統，該通信系統采用以太網通信與串行通信相結合的方式構成。
一、硬件構成
1.1 串行通信接口
裝置中，考慮到需要處理的數據較多，數字算法的計算量大，因此在保護CPU的選擇上采用的是TI公司的新一代高性能32位浮點DSP芯片TMS320VC33。在裝置中設置了兩個串行通信口，其中串口1固定為RS-232，在實際應用中用來實現串口打印實時數據和各種參數，串口2可以通過跳線選擇為RS-232或RS-485模式，用來組網通信。
1.2 以太網接口
基于DSP與RTL8019AS組成的以太網，DSP主處理器與網卡之間的接口主要實現的功能有：（1）主處理器通過接口電路對網卡芯片進行控制，包括對網卡的邏輯控制、讀寫控制、復位等；（2）主處理器與網卡之間的數據交換，DSP通過接口電路對網卡接收數據進行讀取，將需要發送的數據寫入網卡緩存。
二、通信功能的軟件實現
2.1 串行通信的軟件設計
2.1.1 UART的驅動程序設計
下面就簡要介紹一下相關的寄存器的情況與設置。（1）線路控制寄存器（LCR）。線路控制寄存器（LCR）存放串口傳送的二進制位串數據格式，LCR 是一個8位的寄存器，各位的定義如下：d0d1是字長選擇位，若d0d1=00，傳送的字長為5 位； d0d1=1 時字長為6；d0d1=0時字長為7；d0d1=11 時字長為8。d2位是停止位選擇，d2=0 時停止位為1位；d2=1時停止位為1.5位。d3=0 時校驗有效；d3=1 時檢驗無效。d4是校驗類型位， d4=0 時進行奇校驗；d4=1 時進行偶校驗。d7位（DLAB） 是鎖定波特率發生器位， d7=1 時訪問波特率因子寄存器； d7=0 時訪問其他寄存器。在本系統中，使d0d1=11，選擇的8位字長；d2=0，選擇1位停止位；d3=0，校驗有效；d4=1，選擇進行偶校驗。（2）波特率因子寄存器（DLL&DLH）。兩個8位的波特率因子寄存器構成一個16位的波特率因子寄存器。在TL16C752的內部具有波特率發生器，產生發送數據的時鐘信號。波特率因子可以通過下列算式求出：波特率因子=基準時鐘頻率/ （16×波特率）。（3） FIFO控制寄存器（FCR）。這個寄存器用來設置FIFO的允許/禁止、清除FIFO、設置接收FIFO的觸發級別和選擇DMA模式。
2.1.2 通信的軟件設計
在約定的監控系統與保護系統之間采用主從方式進行通訊，因而保護系統總是被動接收指令，即始終為從動站。保護系統的通訊模塊在完成初始化工作后隨即進入接收狀態。當通訊接口收到完整的鏈路規約數據單元（LPDU）時將對其進行校錯，出錯丟棄這個數據單元。保護系統收到的LPDU有3種類型：第一種是2級數據請求幀，保護系統將以測量值LPDU作為回答；第二種是1級數據請求幀，此時先判斷FCB是否變化，有變化則以新的ASDU形成LPDU并填充發送緩沖區，否則重發上一個LPDU；第三種是命令幀或下傳數據幀。在這里我們將2級數據與1級數據同時召喚，使用戶進程得以簡化。
2.2 以太網通信的軟件設計
網絡接口通過2個DMA操作來完成數據的接收和發送。本地DMA完成RTL8019A S與其內部FIFO隊列之間的數據傳送，遠程DMA 完成RTL8019AS與CPU之間的數據傳送。
2.2.1 RTL8019AS的初始化
為了使RTL8019AS啟動并處于準備接收或準備發送數據的狀態，必須對相關的寄存器進行初始化。
2.2.2 數據的收發
通過對地址及數據口的讀寫來完成以太網幀的接收與發送。本地DMA完成RTL8019A S與其內部FIFO隊列之間的數據傳送，遠程DMA 完成RTL8019AS與CPU之間的數據傳送。
三、結束語
文章設計了通信系統的硬件結構、編寫了驅動程序與功能軟件。設計的通信系統不僅可以滿足以太網組網的要求，也可以兼容傳統的串行通信要求，將大大地促進電廠和變電站綜合自動化的進程。
參 考 文 獻
關鍵詞：衛星通信；計算機；頻譜分析儀
萬用表、示波器一般應用于低頻和數字電路中，輔助一些工程測試工作，但是在毫米、微波段會出現受到信號串擾等情況，所以這兩種儀器無法使用，進而產生了毫米波、微波六大測試儀器，包括：網絡分析儀、信號源、噪聲系數檢測儀、頻譜分析儀、功率計、頻率計。由于頻譜分析儀制作技術比較復雜，所以在該市場領域占據主導地位。現代頻譜分析儀逐漸從本振信號發展到自由震蕩式的頻率合成方式，頻率分辨率逐漸從1kHz減少到1Hz。通過與平坦度技術相結合，頻譜分析儀的檢測精確度逐漸提高。
1計算機輔助頻譜檢測系統介紹
CAMS就是利用計算機來完成頻譜分析儀在射頻（中頻）信號中的信息分析和顯示、采集和處理、儲存和查詢等功能，并能夠實現24小時持續檢測，這樣能夠及時發現頻譜干擾、發射和接收信號出現的異常情況，然后保存這些信息。之后遠程計算機可以利用網絡等無線登錄計算機檢測系統中，實現查詢和操作。如圖1所示。軟件功能包含：頻譜圖、計算機遠程狀態再現和告警、異常事件的重現和儲存、打印和查詢模塊、在線幫助模塊、查詢系統模塊。主要實現的功能如下。（1）在信號出現異常時，監控系統就會發出聲光告警，并在主界面上給出提示，同時將出現異常的頻譜圖保存到計算機的硬盤中，系統日志也會將這些異常出現的時間、原因和信號明名稱等記錄下來。（2）取點功能。鼠標點擊位置會顯示電平值和頻率，如果信號數據保存在數據庫中，那么鼠標位置處會顯示信號的名稱。（3）利用局域網把系統相關信息顯示在各個終端計算機中。（4）記錄功能。能夠實現定時記錄、記錄各種干擾和異常情況，并查看保存的頻譜圖，實現打印操作和數據傳輸、共享等。（5）通過電話線或是網絡等實現遠程連接，對頻譜儀進行遠程控制。
2頻譜分析儀的工作原理分析
2.1頻譜分析儀的種類
頻譜分析儀有很多種類，根據處理方法的不同可分為：數字式頻譜分析儀、模擬式頻譜分析儀、模擬/數字混合式頻譜分析儀。根據工作原理進行分類可分為：非掃描式頻譜分析儀、掃頻調諧式頻譜分析儀等。根據發展歷史進行分類可分為：傳統頻譜分析儀、快速傅立葉變換（FFT）頻譜分析儀。目前，使用最多的頻譜分析儀基本都是將外差式掃描技術結合FFT數字信號處理技術進行使用，前端部分使用外差式結構，中頻部分使用數字結構，中頻信號是由模數轉換器（ADC）進行量化，利用微處理器或是專門的數字邏輯對輸出的信號進行FFT運算，最后將計算出的結果顯示在CRT上。該頻譜分析儀工作的原理框架如圖2所示。
2.2頻譜分析儀相關算法
通常使用博氏理論可以描述信號時域和頻域之間的關系，該原理包括傅立葉變換和傅立葉級數。傅立葉級數在周期信號變換頻域應用，周期信號利用傅里葉級數實現變換，在頻域中處于離散狀態的譜線；非周期信號是用傅里葉變換，在頻域中呈現的是一條連續的譜線。頻譜分析儀是通過離散傅立葉變換而獲取頻域檢測的相關數據。由于利用DFT進行計算比較繁瑣且速度慢，所以不能應用在實際中。FFT是DFT算法中一種快速而有效的計算方法，而且它也具有DFT中的奇和偶、虛和實等特征，它是在離散傅里葉變換算法的基礎上改進獲得的，在計算速度上比DFT具有很大的優勢，比如可以將DFT計算出的次數約為N2（N是取樣數），FFT完成的計算次數是Nlog2N。所以，在頻譜分析儀中比較常用快速傅立葉變換（FFT）完成計算。對于頻帶有限的信號可以利用采樣的定律，對其進行時域采樣，這樣也不會出現信息丟失情況，FFT變換就是可以對時間有限的信號實施頻域采樣，可防止信息丟失，而且FFT也可以實現連續信號的頻譜分析。
3衛星通信系統中的頻譜分析儀應用
3.1頻譜分析儀在衛星通信中測試的方法
目前很多國際通信衛星特別是商業衛星都是使用上行/下行頻率是4/6GHz的C波段或是下行/上行頻率是12/14GHz的Ku波段，頻譜分析儀的頻率據測試在40～50GHz，該頻譜分析儀可以直接測量衛星地球站射頻信號，或是測量射頻信號的下變頻。總之頻譜分析儀是開展衛星地球站系統工作必須有的測試儀器。衛星地球站使用頻譜分析儀進行測試包含兩種方法：首先，就是把頻譜分析儀安放在LNB，然后利用頻譜分析儀檢測LNB接收的信號以及下變頻中的L波段信號，如果是無源的LNB，就需要和供電單元進行連接實現供電；其次，在衛星調制解調器前安裝頻譜分析儀，然后通過分路器將地球站獲取到的中頻信號分一路進入頻譜分析儀完成測試。這兩種接收路徑就是衛星地球站接收信號的方法，就是將頻點不同的信號利用頻譜進行測試，從而得到想要的測試參數。這兩種方法的測試結構如圖4所示。
3.2頻譜分析儀在衛星通信中的應用
（1）檢測轉發器頻率資源。檢測衛星轉發器的頻率資源可以更好了解轉發器和租星頻段所占用的資源情況，這些是衛通中心完成頻段分配和劃分的基礎。在進行測試時，根據LNB寬帶來調整衛通接收機（ODU）的信號接收頻率，從而完成頻段的觀測。（2）在地球站進行天線手動對星時使用。關于衛星地球站的自動伺服設備，通常天線對星是通過接收特定極化方式的衛星信標，然后比對獲得的信標電平值，之后就可以調整天線的俯視、方位、極化角度，該過程被稱為粗調衛星天線。然后就可以利用頻譜分析儀來觀察對星情況，包括兩個步驟：一是合理調整衛星方位和俯仰，之后在更大范圍內觀測頻譜分析儀，直到接收最大的載波；二是調整地球站接收的頻率和信標頻率，稍微調整天線的方位、俯仰、極化角度，使電平值是最大的，這樣才能完成天線和目標衛星的對接。（3）測試衛星通信設備性能。頻譜分析儀能夠精確測量非調制和調制的各種信號頻率和功率。功率測試包括的內容有：峰值功率、平均功率、功率的變換以及完成概率的統計等；頻率的測試內容包括：頻帶寬度、中心頻率等。這些測試和最終分析結果是衛星通信設備性能的直接體現。比如，調制解調器信號的分析質量，頻譜分析儀要先解調信號，再合成標準的信號，然后通過比對獲得調制解調器相關的誤差值；測試LNA和LNB的互調、頻響、頻率等，可以判斷運行設備的頻偏和性能等。
4結語
綜上所述，頻譜儀以前只是一個粗略掃描中頻頻譜的監視器，隨著科技的不斷發展，目前頻譜分析儀是具有很高的分辨率、靈敏度、寬帶、高精度、動態范圍大的儀器，而且它的功能也在不斷增強，在衛星通信系統中的應用越來越深入，主要功能是實現衛星通信系統中的信號檢測、頻率管理、設備性能分析等。
參考文獻
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【關鍵詞】 衛星移動通信系統 GEO LEO
引言
在現代化科學技術的推動下，移動通信有了突破性的發展，尤其是在全球信息化的大背景下，人們的移動通信業務不斷增長，對移動通信系統的依賴程度也越來越高，傳統的移動通信系統顯然已經無法滿足人們日益增長的業務需求，尤其是在高原、荒漠以及偏遠海島等惡劣的地理環境中，傳統移動通信技術根本不能進行正常通信。衛星移動通信以通信衛星為主要中繼站，輕松實現了移動用戶之間或者移動用戶與固定用戶之間信息互聯的現代化通信方式。因此以衛星為依托的移動通信系統，憑借其廣闊的覆蓋面積、靈活機動等特點，成為了未來移動通信技術發展的主要方向。
一、衛星移動通訊的發展
在衛星移動通信系y發展領域中，根據軌道的不同主要分兩種技術形式，一種是大型低軌道衛星系統（Low Earth Orbit，LEO），例如銥星系統；另一種則是利用地球同步軌道衛星（Geosynchronous Orbit，GEO）和大型可展開多波束天線技術提供面向全球的移動通信系統，例如Thuraya舒拉亞、Inmarsat國際海事衛星以及美國最新裝備的MUGS移動用戶目標系統等。
衛星移動通信系統根據軌道的不同，衛星大小以及數量的差異導致LEO和GEO兩種系統有著非常明顯的技術特點。GEO衛星系統數據傳輸時延百毫秒量級，實時性差，傳輸損耗大，需要大的天線和功放；其系統建設周期短，壽命長，建設維護費用相對較低，性價比高。衛星相對地面固定，對星容易，不需要復雜跟蹤控制系統，單顆衛星即可開展業務，通過增加衛星數量，可提高系統性能和容量。但其體積和重量偏大，發射升空難度大，風險高。軌道位置固定衛星數量少且沒有備份衛星，抗干擾能力差，電磁兼容和軌道協調都是重要難題。LEO衛星系統數據傳輸時延十毫秒量級，實時性能佳、傳輸損耗小，不需要大天線。衛星體積小，重量輕，研制周期短，發射難度低，并且靈活機動，可搭載發射或一箭多星發射，衛星分不同軌道平面，多個衛星同時運行相互備份，抗毀性強。但系統設計復雜、建設周期長、難度大。LEO衛星要在軌道面形成星座圖，并且相對地面高速運動需配有完美的跟蹤管理控制系統，還需建立全球信關站或實現星上交換處理功能。同時必須當所有衛星在軌運行時，才能提供有效的全球移動通信服務。
LEO和GEO兩種衛星移動通信系統存在較為明顯的優劣性，GEO系統更適用于人口密集地區建立區域性個人移動通信系統，而LEO系統則更加適合在全球建立無縫覆蓋的移動通信系統。
二、衛星通信系統的關鍵技術
為能夠有效提升衛星移動通信系統數據傳輸的實時性、高效性以及優質性，所使用的衛星平臺必須具備調制解調、波束成型、星上交換、星載校準以及饋電鏈路數字處理等核心技術。下面就對衛星系統的關鍵技術進行詳細分析：
2.1星上處理技術
現階段，衛星移動通信系統數據交換技術主要包括全透明轉發、部分處理交換以及星上處理交換三種模式。其中透明轉發（Bent Pipe）衛星通信系統中，衛星轉發器只完成信號放大和頻率轉換，基本上與信號形式無關，對協議是透明的。該項技術較為成熟、風險相對較低，但是需要配合地面進行數據交換，因此信息傳輸的延時性較大；星上處理是衛星通信重要的技術之一，異步傳輸模式（ATM）是一種重要的星上交換處理模式，該技術實時性高、資源處理能力大、抗干擾能力強，但是由于技術發展時間較短，適用性和可靠性都不高。結合我國衛星技術的實際發展水平，以及社會發展對衛星移動通信系統需求，GEO衛星不宜采用難度較大的星上處理技術，但是在實際使用過程中，必須解決衛星通信傳輸的延時問題。
2.2衛星天線技術
衛星移動通信系統的天線技術經歷了從簡單天線，標準圓或橢圓波束、賦形天線，多饋源波束賦形到反射器賦形以及為支持個人移動通信而研制的多波束成型大天線的發展道路。衛星天線技術適用于地球同步軌道衛星和大型可展開多波束天線技術提供面向全球的移動通信系統，Aces亞洲蜂窩衛星裝配有兩副12米口徑L波段天線，Thuraya瑟拉亞裝配有12.25米口徑天線，Inmarsat國際海事衛星裝配有多波束天線。現階段，衛星天線技術是提升高頻譜利用率的最佳方式，通過天線波束成形、多點波束蜂窩結構和智能天線技術可以有效實現高密度、多重的頻率再利用。
2.3星間鏈路技術
星間鏈路是指用于衛星之間通信的鏈路，又被稱為星際鏈路或交叉鏈路（Crosslink）。通過星間鏈路可以實現衛星之間的信息傳輸和交換。通過星間鏈路將多顆衛星互聯在一起，形成一個以衛星作為交換節點的空間通信網絡。該項技術對于大型低軌道衛星系統而言，由于其信息覆蓋面較小，需要借助星間鏈路技術實現地面對衛星的有效控制，以及移動用戶之間的信息互聯。現階段，星間鏈路技術主要可以分為微波通信以及激光通信兩種實現方式。目前主要常用微波通信技術，該技術的缺點在于受頻帶寬度、重量、體積、價格以及功耗等方面的影響，無法實現衛星移動通信系統的高效實用，而激光通信方式則具有明顯的優勢，其超寬的頻譜帶寬可以有效提升衛星通信的潛在容量并且降低衛星載荷體積和重量，在提升信息保密性的同時還能減小信息傳輸的延時性。
三、海上衛星移動通信系統的發展
衛星移動通信系統由于不依賴于陸地基站、同其他無線通信手段相比可靠性高等特點在海上通信中占據了重要地位。大力發展衛星移動通信系統既是國家實施海洋戰略的時代需要，也是我國高科技產業核心競爭力的重要體現。研究表明，衛星移動通信系統由于技術上的限制，主要面臨衛星覆蓋范圍受限、衛星傳送信息易被竊取、信號臨道干擾及雨雪衰減等問題。
目前在航海應用中，GEO衛星系統主要用于語音通信及窄帶數據傳輸，雖然覆蓋范圍大但資費昂貴，且衛星資源受制于國外保密性能差。LEO衛星系統主要用于船載VSAT寬帶數據通信，但由于中低軌道衛星軌位資源寶貴，我國在近海海域上空缺少足夠衛星覆蓋，且現有衛星資源等級較低，在多顆衛星信號重疊區域通信效率不佳。綜合考慮技術成本和海上需求等因素，我國未來衛星移動通信的發展方向，應該以區域覆蓋為主，兼顧全球為輔，以窄帶業務為主逐步發展支持寬帶業務，綜合利用大型低軌道衛星系統、地球同步軌道衛星以及大型可展開多波束天線技術提供面向全球的移動通信系統特點，并且支持移動手持設備，保證信息傳輸的及時性和有效性。
四、結束語
綜上所述，隨著我國衛星移動通信技術的不斷發展，以及海上移動通信業務需求量的不斷擴大，無論是在民用還是在軍用領域，分析研究衛星移動通信系統關鍵技術，并結合海上實際對現有衛星通信系統提出有效改進措施，都將對做好海上通信保障起到重要的作用。
參 考 文 獻
[1]張鵬.第七屆衛星通信新技術、新業務學術年會：衛星移動通信前景廣闊[J].衛星電視與寬帶多媒體.2011（06）
[2]李正宙，賀思，沈大偉.衛星移動通信信道特性與模型研究[J].山西電子技術.2011（01）
[關鍵詞] 廠務公開 信息化 新機制
一、天荒坪建立管理信息系統的背景
天荒坪電站是八五，九五期間國家重點建設項目，電站總裝機容量180萬千瓦。在華東地區水電比重小且區域經濟迅猛發展的大背景下，電站的建成，對華東電網的調峰填谷、電源結構的改善、供電質量的提高都起著十分重要的作用。天荒坪電站在華東地區的經濟和社會生活中擔當著重要的保電角色，是華東電網的骨干電廠。
1998年9月天荒坪電廠首臺發電機組投運，至2000年12月底六臺機組全部投運。作為一個全套引進進口蓄能機組建設而成的特大型水電廠，天荒坪公司運轉之初就明確提出要在華東電力系統內按”新廠新辦法”的方式組建精干生產隊伍，努力提高設備自動化水平，按照現代企業管理制度向國一流，乃至世界一流方向邁進。
為適應對電站生產過程的安全規范化控制、人員精簡下的高效率作業需求及企業管理的現代化要求，公司高層意識到一套運作良好的優秀的管理信息系統是實現上述目標的基本保證。2000年公司按照”總體規劃，分步實施”的指導思想制定了企業信息化總體規劃，并于同年批準了THPMIS的項目建設規劃。
二、天荒坪管理信息系統的特點
1.企業的業務特點
電力行業屬資產密集型行業，電力企業的資產（設備）健康水平，設備的可利用率，設備的壽命周期水平，設備運行的安全可靠性等因素是企業經營成本與贏利能力的決定性因素。對于一個抽水蓄能電廠，這種資產運營的決定性因素則體現得更為明顯。需求決定管理目標，公司的各個層面的管理工作正是圍繞著資產運營這個中心工作而展開。
2.對管理信息系統的定位與選擇
管理信息系統的建設目的是圍繞企業中心工作，服務于企業的生產管理。企業管理信息系統在國內已有10余年的曲折建設歷史，我公司管理信息系統建設采取的是瞄準核心業務選擇核心軟件并以此為平臺進行二次開發進而覆蓋企業相關管理業務的建設模式。在經過近一年的調研比較后選擇了先進性和實用性都較好的美國資產維護專業軟件產品MAXIMO。在企業高層領導的直接領導下，在顧問工程師和企業各部門業務骨干的參與下經過近兩年的開發與客戶化實施，以MAXIMO為平臺的管理信息系統已初步建成，公司以資產維護為核心的企業管理工作從此有了堅實的工作平臺。
三、天荒坪管理信息系統在信息公開方面的效果表現
管理信息系統在企業管理中的作用可概括為：業務流程的規范化控制、統計計算工作的系統替代、資源信息的共享、輔助決策支持。
天荒坪電廠的公司管理信息系統已涵蓋了設備檢修、設備運行、項目合同、倉儲管理、采購管理、固定資產管理等與資產運營相關的六大基礎管理業務，涉及業務流程（子流程）22項。在這個信息平臺上所有業務處理的過程信息全部被記錄到數據庫中。這些被記錄留存的信息可根據需要按需要的形式隨時展示出來;同時在公司內網上還開發了車輛調度查詢系統、合理化建議管理系統等與廠務公開工作關系密切的小系統。
基于公司管理信息系統的使用，當前可即時提供的公開信息有：
當前及歷史檢修項目（大小修項目的項目分解）、檢修項目的人工（服務費）及物料消耗、缺陷及工藝處理過程、審批執行過程信息。
設備的停用時期、隔離操作信息、缺陷判定審核信息。
年度及歷史項目情況、項目費用的發生額、項目費用的分解內容、項目的實施方及實施過程。
倉儲總量、倉儲明細、倉儲的經濟儲量、倉儲的安全儲量、倉儲重訂購信息。
采購的申請人、采購的內容、采購的審批過程、采購詢比價過程、供應商信息、采購的執行進程、新購驗收與存貨的關系信息、采購物項的領用（使用）信息。
固定資產目錄、資產的用停等狀態信息、資產的原值/折舊/殘值信息、資產的責任方（主人）信息、資產責任方變更信息、資產報廢審批過程信息、報廢資產處置信息。
用車及車輛調度信息。
合理化建議的提報即處理回復信息。
管理信息系統的建設是一個持續的過程，公司THPMIS在基礎管理模塊開發完成并正式運行近一年后，已積累了大量基礎數據，企業基礎管理工作已躍上一個新臺階。隨著數據的日益積累，基于這個平臺的管理功能開發的不斷深入，管理信息系統對廠務公開工作的支撐力將越來越大。
四、利用管理信息系統推進廠務公開建設
管理信息系統對廠務公開建設的推進過程實質上是一個信息數據被廠務公開工作加工利用的過程;廠務公開工作要求的提出同樣也可轉化成為企業信息化建設的一種推動力。
利用信息系統的已有數據為廠務公開工作而開發服務的子系統現有：
1.廠務公開之物資采購實時查詢系統
該系統的登錄入口放在公司內網上員工可隨時登錄查詢公司范圍內的各種實物采購資訊。
該系統可實時查詢任意歷史時段內任意價值區間的歷史采購項目的物資名稱規格、采購申請人、詢價人、采購執行人、價值、供應商、存量及歷史用量，并可以以任意物項為對象分析其歷史批次價格、歷史供應商；以任意供應商為對象分析其歷史上與本企業的交易業務內容與價格明細；以任意詢價人為對象分析其每宗詢價業務的詢價業務對象，報價情況、交易條款等信息; 以本公司為對象查看一個時間段里公司同外單位采購交易執行情況。
網頁查詢實例圖示如下:
(1)供應商分析。
(2)價格分析。
(3)供應商列表。
2.車輛調度查詢系統
該系統可按車牌號、用車人、用車部門、用車時段等條件即時查詢歷史用車情況、即時統計部門用車里程數、并能顯示當前車輛動態調度信息。
車輛調派使用以前一直是我公司職工反映的熱點問題，有了這套系統后能實時了解到公司車輛的調派使用情況，職工心氣平和了，非工作用車的情況減少了，公司年度車輛行駛總里程數也在逐年下降。
公司管理信息系統中現已形成為公有的信息已不限于上述幾個部分，今后隨著業務數據的積累與業務管理信息化的推進，結合廠務公開工作的需要，從廠務公開的角度可提出更多的實時信息查詢需求，并將需求付諸于信息化開發實施，使企業員工能簡單明了地獲取他們需要的各方信息，實現他們的民主參與權和知情權。
五、以管理信息系統為平臺開展廠務公開工作的優勢分析
推行廠務公開建設是建立現代企業制度的重要組成部分，是以人為本、民主治企的具體體現。是促進企業管理與發展的一種體制保證。在信息化社會里企業要自強自立有所作為，信息化管理是其必然的選擇。從本質目標上說企業的廠務公開建設與信息化建設是一致的。將廠務公開工作與信息化這一新興的企業管理工具結合起來則形成了一些新的優勢效果。
1.廠務公開信息的提供方從編纂信息變為按信息化流程要求強化基礎管理和基礎數據
如前所述管理信息系統建立的一項基本任務就是按企業經營活動中的價值傳遞鏈重組企業的業務流程，并將流程固化在軟件系統中以強制判定的形式來保證其按規定執行。在天荒坪電廠信息系統的物資采購流程中，達到規定價值的物資采購（單項）必須經過詢價環節才能形成采購訂單而被執行；生產過程中的安全判定則更為嚴密。有了這種用程序判定的代替人工判定的管理方式。管理者可將精力更多地放在市場比較和質量掌控上，業務人員在業務過程中對詢比價信息的處理（填寫）的同時也就完成了對廠務公開數據的提供。
2.廠務公開信息的接受方從等信息變為找信息
員工需要廠務公開信息是基于一種主人翁責任意識的認識。在傳統的廠務公開工作模式下，企業員工處在一種被動等待數據（信息）的狀態中。在以信息系統為工作平臺的廠務公開工作中，員工從被動等待變為主動查找，主動關心企業生產經營信息，這種工作方式的轉變有利于對員工企業主人責任意識的培育和強化。
3.廠務公開的組織監督方從敦促檢查變為決策設計
將基礎管理流程交給軟件流程控制，將數據的提取、綜合、反饋交給建立在各流程數據之上的查詢分析系統，企業的高層決策者就能將更多的精力放在提升管理水平的研究和精準決策判斷的分析上;可圍繞企業發展對廠務公開工作做更多的分析研究和提高而非事務性的督查布置。
4.信息系統平臺之上的廠務公開工作實效性更強、延續性更好、信息的失真性降低
從管理信息系統中直接提取的數據來源于企業的業務操作基層，以它作為廠務公開信息數據具有最大的真實性，它避免了信息二次加工過程中的人為或技術的失真可能。管理信息系統的業務過程數據一經產生立即可供查閱，利用這種即時信息可最大限度地發揮廠務公開工作對企業決策管理的監督與修正作用。利用網絡和數據庫技術，信息系統平臺之上的廠務公開信息的時間和地域限制降到最小。
[關鍵詞]鐵路信號；微機聯鎖系統；常見故障；對策
中圖分類號：U284.362 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）18-0131-01
1.前言
隨著越來越高的鐵路里程，客流量也越來越大。這些年，高鐵列車和動車組的建成并投入使用，促使鐵路出行成為越來越多群眾的首選。這無形中自然也加大了鐵路信號管理工作的難度，但是越來越完善的計算機技術，使得這個問題得到了有效的解決。為了更好地管理鐵路車輛的運行，使得鐵軌的高效利用，如今我國對于鐵路車輛的運行信號，已經實現了全面的計算機系統管理。鐵路信號微機聯鎖系統的運用使得鐵路運行更加快速安全，也使得鐵路交通的壓力得到了緩解。現在還有很多技術性的問題存在于鐵路信號微機聯鎖系統的使用中，造成系統使用的運行故障，為此我們對一些常見的故障進行了歸納，并給出了相應的解決方案。
2.鐵路信號微機聯鎖系統常見故障及對策分析
2.1 網絡中斷故障
故障現象：在鐵路信號微機聯鎖系統正常工作過程中，可能會出現網絡中斷故障，這里的網絡不是指互聯網，而是鐵路信號微機聯鎖系統中建立的內部局域網，通過這個局域網可以有效地連接鐵路信號的處理器和信號的接收器。一旦在系統的正常運行過程中，發生網絡中斷故障，計算機會馬上報警，提醒系統運維人員去處理。
解決方案：解決系統運行過程中網絡中斷故障，有以下三種主要處理方式：第一，檢查網線是否連接有誤，從而導致網絡中斷故障。如果網線連接處顯示正常的指示燈，則排除這個原因。第二，檢查計算機內部程序是否應用錯誤或者運行異常。第三，檢查是否網卡出現問題，可以通過更換新的網卡，如果更換后網絡恢復，則是網卡出現的問題。
2.2 上下微機通訊中斷故障或者下位機模板故障
故障現象：如果沒有連接好系統中下位機和上位機它們之間的串口，則可能出現通訊中斷故障，會出現“通訊中斷”的提示在站場圖上方。
解決方案：可以從三個方面來解決這個故障：第一，全面檢查上位機和下位機之間的串口，看它們是否松動。第二，檢查長線驅動和通信線，看其是否損壞或者是否正常工作。第三，檢查模板是否完好。
2.3 計算機故障
故障現象：計算機的指示燈是否失靈出現錯誤顯示，計算機運行是否遲鈍出現錯誤提示。
解決方案：第一，重啟計算機，這時所有的應用程序都會關閉，運維人員打開所需程序，重新運行。第二，計算機重啟后，需要檢查數據是否缺失，如果缺失需及時采用備份數據。
2.4 顯示器故障
故障現象：顯示器出現黑屏、分辨率下降等現象，無法正確顯示信號信息畫面，工作人員無法對其進行分析。
解決方案：第一，使用備用顯示器。為了確保鐵路運輸安全，當出現顯示器故障時，可以使用備用顯示器。第二，如果是雙屏顯示器，當出現顯示器故障時，可以直接將其與另一臺顯示器相連。
2.5 道岔故障
故障現象：系統一種常見的故障就是道岔故障。道岔故障分為室內故障和室外故障，其判別方法為：在操作道岔分離時，測量一下控制臺的電流，如果電流表顯示正常，這就表示操作道岔的電流已經送到，如果此時道岔還是不能動作，則說明這是室外故障。但如果是沒有電流經過室內啟動電路，則說明是室內故障。
解決方案：無論是室外故障還是室內掛賬導致的道岔故障，其原因主要是設備故障或者是線路故障。如果是設備故障，則需要運維人員對其檢修和維護，也可以通過更換設備來解決。如果是線路故障，運維人員需要通過相關測量儀器來確定發生故障的原因和部位。一般主要是由于線路老化引起的線路絕緣層破損或者是接觸不良導致的短路故障，只需要更換相應的線纜并及時采取措施去保護就可以了。
2.6 信號故障
故障現象：對鐵路運輸影響最大就是信號故障了，它的主要表現形式是：當系統正常運行時，如果相關信號發生指示錯誤或者指示異常的時候，指示信號燈會出現不亮或者異常等情況。
解決方案：有很多原因會導致信號故障，運維人員首先應當通過故障的表現形式來判斷引起故障的可能原因。如果是指示信號燈不亮，則可能是線路故障引起的，可以進一步確認是斷路還是短路造成的。如果是指示信號燈錯誤或者異常，一般主要是PLC信號處理或者是信號發生器出現故障造成的，運維人員可以采取相應的檢修維護措施來解決。
2.7 軌道電路故障
故障現象：軌道電路上的光帶顯示出現錯誤或者異常。
解決方案：造成軌道電路故障的原因可能是設備故障或者是線路故障。運維人員可以用電壓表測量軌道電路，看其電壓值與工作中所要求的繼電器電壓值是否一致。如果是一致的，則說明不是線路故障所引起的。這時可以測量供電端這邊的二次測點電壓和變壓器負載是否符合要求，如果不符合要求，則可能是設備故障所造成的。
3.結束語
鐵路運行的安全受到鐵路信號設備系統運行情況的直接影響。而我國目前鐵路大多采用的是鐵路信號微機聯鎖系統，在這個系統運行的過程中，也會可能有一些故障發生。為了鐵路信號安全能夠得到切實提高，我們需要去不斷地改進和完善這個系統，研究其可能發生的一些常見故障，并分析其原因，探討出相應的保護措施來應對這些常見故障，從而充分保障鐵路運輸的安全。
參考文獻
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關鍵詞： 信道模擬； DDR2； SPI； 高速信號采集
中圖分類號： TN95?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2016）01?0068?04
0 引 言
隨著空間技術的發展，現有的地面測控網已不能滿足要求，而中繼衛星可以大幅提高測控網的性能[1]。因此，許多國家目前都在積極地對其進行研究，其中美國、俄羅斯等國家均已建成完善的中繼衛星系統[2]，我國也已開始建設自己的中繼衛星系統。然而中繼衛星的測試過程受地理環境和天氣因素的影響也較大，現場試驗的方法并不能滿足實際需求。信道模擬器作為評估通信系統性能的有效手段，是通信系統性能測試的重要工具。當前對衛星信道的傳輸特性已經進行了較為深入的理論研究，并已經得出一些具有實際意義的理論成果和仿真模型[3]，但是國內基于這些仿真模型的硬件信道模擬器產品較為少見。基于這種需求，設計研制中繼衛星系統信道模擬器具有重大的工程和實踐意義。
1 總體設計
本文根據模擬器系統組成及工作流程，首先對模擬器硬件電路進行總體設計，如圖1所示。考慮實現難度及各方面因素，將模擬器硬件電路分為接收及發射板卡、中頻信號處理板卡兩塊板卡分別進行設計。其中，接收及發射板卡包括接收單元、頻綜模塊、發射單元。中頻信號處理板卡主要包括模擬信號調理電路、A/D轉換電路、D/A轉換及幅度調整電路、FPGA功能電路、DSP功能電路、PLL時鐘倍頻電路、時鐘整形分配電路、復位管理電路、大容量數據緩存電路、電源轉換及排序電路。
硬件電路總體設計方案確定后，需要對電路設計中的關鍵芯片進行選型分析，主要包括：FPGA，ADC，DAC，DSP及大容量存儲器。
設計中FPGA主要負責模擬功能的實現，從乘法器資源需求分析以及I/O管腳需求分析，并考慮一定的資源裕量，選用Xilinx公司的Virtex?6系列XC6VSX315T?FFG1156。其乘法器資源為1 344個、可用管腳600個，均滿足本設計要求。考慮現有器件及前期成熟的A/D轉換電路設計，量化位數選為12 b。為了保證信號質量，模擬輸入信號及時鐘信號均采用差分形式，因此模/數轉換芯片必須具備差分輸入接口[4]。因此，ADC芯片采用TI公司的ADS5463。在本設計中，數/模轉換芯片選用ADI公司的AD9735，其分辨率為12位、更新速率最高可達1.2 GS/s，其無雜散動態范圍達77 dBc（[fout=]100 MHz），滿足使用要求。另外，DSP用于實現上位機與板間的實時通信[5]，故需要選擇處理速度高的DSP芯片，綜合考慮后選用TI公司推出的TMS320C6455芯片。最后，設計中選用大規模可編程器件FPGA控制高速DDR來構建虛擬FIFO以滿足延遲存儲深度要求。
2 詳細設計與實現
2.1 接收及發射板卡設計
根據實際功能需求，設計接收及發射板卡，該板卡的功能框圖如圖2所示，包括接收單元、頻綜模塊、發射單元。
接收單元對模擬輸入信號的幅度進行調理，使其滿足中頻板A/D采樣電路幅度要求。輸入信號頻率范圍為（140±25） MHz，功率范圍為-50～0 dBm。為保證模擬信號質量，在進行AGC增益控制之前，需對該信號進行帶通濾波。帶通濾波器設計指標：中心頻率為140 MHz，3 dB帶寬為60 MHz，帶內平坦度小于0.2 dB，帶外抑制大于47 dBc@[fo±]45 MHz。濾波后的信號受衰減控制量控制，使中頻板輸入信號的幅度保持恒定。AGC增益控制電路輸出幅度最大能夠達到10 dBm。在默認狀態下，考慮器件的安全運作，AGC對模擬輸入信號功率進行全衰。
頻綜模塊為中頻信號處理板卡提供工作時鐘，頻率范圍為100～550 MHz，由輸出頻率控制信號對頻率選擇，頻率分辨率為1 MHz。為便于調試，頻綜模塊的時鐘輸出頻率可通過撥碼開關進行控制[6]。
發射單元對中頻信號處理板卡模擬輸出信號幅度進行控制，使其電平保持在-80～0 dBm范圍之內。為保證信號質量，信號幅度調整以后需要進行帶通濾波，帶通濾波的設計指標：中心頻率為140 MHz，3 dB帶寬為60 MHz，帶內平坦度小于0.2 dB，帶外抑制大于45 dBc@[fo±]45 MHz。
2.2 中頻信號處理板卡設計
結合中頻信號處理電路功能需求，中頻信號處理電路由模擬信號調理電路、A/D轉換電路、D/A轉換及幅度調整電路、FPGA功能電路、DSP功能電路、時鐘整形分配電路、復位管理電路、大容量數據緩存電路、電源轉換及排序電路組成。
為了將模擬信號變換為數字信號，在數字域對信號進行模擬信息的疊加，實現模擬器的模擬功能，本設計采用變壓器進行A/D模擬前端設計和AC耦合的變壓器耦合方式。模擬輸入信號電平要求：滿量程輸入為2.2[VPP，]共模電壓為2.4 V。AIN_I+和AIN_I-是經模擬調理電路調理后的信號，幅度為2[VPP，]滿足A/D轉換幅度要求。考慮冗余設計，將VREF管腳輸出的2.4 V電壓用于共模電壓偏置。
選定A/D芯片后需要進行A/D模擬前端調理電路的設計。模擬信號調理電路接收經接收及發射板卡幅度調整后的模擬信號，此信號幅度約為2[VPP，]已滿足A/D轉換電路輸入電平的要求（ADS5463滿量程輸入為2.2[VPP]）。參考ADS5463評估版，為提高A/D前端幅頻響應性能并考慮到變壓器的幅相平衡特性，設計雙變壓器級聯形式的調理電路。
由于A/D采樣時的量化位數為12 b，則D/A芯片位數至少為12 b，并考慮前期成熟電路設計，D/A轉換芯片選用ADI公司的AD9735，D/A輸出滿量程電流為10 mA，通過外接25 Ω電阻將輸出電流轉換為電壓信號，幅度約為0.5 VPP。因為AD9735的輸出信號為差分的模擬電流信號，需要將其轉換為單端信號，采用National Semiconductor公司的高速運放LMH6738進行調整。LMH6738的放大倍數設為2.51，故運放輸出的模擬信號幅度為1.25 VPP。
時鐘分配之前需要將時鐘輸入信號進行單端轉差分，結合前期成熟電路設計，時鐘分配芯片選用Semiconductor Components公司的MC100LVEP111。MC100LVEP111的時鐘輸入端既可采用單端形式也可采用差分形式，而差分時鐘抗干擾能力強，因此本設計采用差分形式。
基于對硬件乘法器、邏輯資源及通用I/O管腳數量的需求分析，由于FPGA的輸入接口LVDS_25電平標準兼容A/D數據輸出端口的LVDS電平標準，故兩者可以無縫對接。AD9735的數據輸入端口LVDS電平標準為：擺幅最大為750 mV，共模電壓典型值為1.2 V，故芯片AD9735的數據輸入端口LVDS標準兼容LVDS_25的標準，兩者可以無縫連接。FPGA與DSP的EMIF接口電路的bank電壓標準為2.5 V，而DSP芯片TMS320C6455ZTZD的EMIF接口電壓標準為3.3 V，因此在兩者之間進行數據傳輸時需要電平轉換，這里采用驅動芯片SN74AVC32T245GKER進行轉換。
在本次設計中，大容量數據緩存電路采用DDR2實現。DSP數據處理電路選用TI公司的定點數字信號處理器TMS320C6455ZTZ，該款芯片兼容33 MHz/66 MHz的PCI總線速率，可更好地保證后期的擴展需求。DSP功能電路的接口電路如圖3所示。
設計中，復位電路對DSP進行監控，由DSP控制FPGA進行復位。復位管理電路采用MAXIM公司的MAX706ARESA。板卡上電后，由TPS3808G01輸出一個20 ms的低脈沖至DSP的POR管腳，控制DSP進行上電加載，同時FPGA進行自動加載。當DSP和FPGA分別加載成功后，FPGA的DONE管腳輸出高電平信號至DSP，當DSP檢測到該信號后再對FPGA進行軟件復位。
電源轉換電路將CPCI機箱供電轉換為板卡需要的電源，電源排序電路是將電源轉換電路輸出的電源進行排序，使其滿足板卡電源要求。利用LTC2924的OUT1～OUT4輸出管腳控制晶體管的導通來進行排序，1.0VD，+2.5VD，+1.25VD，+1.8VD依次排序輸出。當排序完成后，完成標志DONE信號由高電平變為低電平，進而通過三極管控制+0.9_CONTROL管腳電平由低到高，電源芯片PTH04000W的電源管腳6正常輸出，實現+0.9VD最后上電。
3 FPGA的高速D/A配置程序設計
課題中采用的D/A轉換芯片為ADI公司的AD9735，該芯片的許多功能需要通過SPI端口配置后才能實現[7]，設計中采用FPGA作為主控制器對AD9735進行配置，FPGA配置程序需實現以下功能：
（1） 對系統內部時鐘分頻產生配置需要的串行移位時鐘；
（2） 產生配置需要的片選使能信號；
（3） 對AD9735的內部寄存器進行賦值操作，實現SPI配置功能。
依據前節的SPI功能配置需求，給出FPGA作為主控制器，AD9735為從控制器的SPI配置功能框圖，如圖4所示。
FPGA功能配置單元主要由啟動控制模塊、時鐘模塊、狀態機模塊、并轉串模塊組成[8]。工作時，時鐘模塊首先將系統時鐘信號Sys_186M（186 MHz）分頻產生需要的配置時鐘SCLK_10M（10 MHz），在時鐘穩定時給出鎖定信號SCLK_LOCK。啟動控制模塊將該信號與外部信號SPI_flag作邏輯‘與’后產生開始脈沖信號Start_pulse，該信號控制狀態機模塊的啟動。進而狀態機模塊依據要求產生SPI配置需要的數據信號Sdata和使能信號S_CSB。經并/串轉換后，開始對AD9735的SPI串口傳送數據。
定義一系列狀態，在不同狀態下對不同的寄存器進行賦值操作，如表1所示。配置開始后，狀態機首先進入IDLE空閑狀態，此狀態下不進行任何賦值操作。當對地址為OX00的寄存器賦值完成后，在計數器控制下，狀態機自動跳到下一狀態WRITE_IRQ。對地址為OX01的寄存器開始賦值，賦值為“00000000”。此時，VDS接收器、同步邏輯的中斷請求均不使能。賦值完成后，在計數器控制下，狀態機自動跳到下一狀態WRITE_FSC1。在狀態WRITE_CCLK下賦值操作完成后，狀態機跳回IDLE空閑狀態。此時外部的開始賦值標志SPI_Flag標志位變為0，狀態機停留在空閑狀態，賦值過程結束。
在FPGA的設計過程中，ModelSim仿真工具可以十分方便地驗證設計邏輯是否滿足預期的要求，從而提高設計效率，縮短開發周期[9]。本文對程序的多個狀態進行了ModelSim仿真，其中圖5為WRITE_CCLK狀態下的賦值操作。可以看到賦值完成后，狀態機將再次跳到IDLE空閑狀態，雖然外部的SPI_work_flag標志一直為高電平，但由于stop_pulse由低電平變為高電平，IDLE空閑狀態無法再次跳到下一狀態WRITE_MODE，對寄存器的賦值操作結束。其他狀態下的賦值過程與之類似，對其ModelSim仿真過程不再詳述。
4 板卡測試
硬件板卡測試主要包括系統時鐘測試、FPGA基本功能測試、DSP測試、A/D測試、D/A測試。
本設計中，中頻板卡接收外部供給的186 MHz時鐘，經過時鐘驅動芯片MC100LVEP111FAG分配之后，為板卡上的FPGA，DSP，A/D，D/A提供工作時鐘。為驗證時鐘，用示波器探頭測試MC100LVEP111 FAG輸出管腳，查看時鐘輸出波形。經測試，時鐘芯片能夠正常工作，為各個模塊提供穩定的工作時鐘。
為驗證FPGA功能，編寫FPGA分頻器程序，經FPGA的測試管腳輸出。以此來驗證FPGA芯片能否正常工作，186 MHz時鐘分頻得到18.6 MHz信號，經測試管腳輸出，經示波器觀察可得到圖6。再將該測試程序加載到PROM中，斷電后重新上電，觀察示波器是否有18.6 MHz時鐘輸出，從而驗證加載功能。
DSP測試包括：驗證DSP芯片能否正常工作，FPGA與DSP之間GPIO通信功能，以及測試其能否正常加載。首先檢查為DSP提供時鐘的兩個晶振是否正常，當晶振正常工作后，驗證DSP與FPGA之間EMIF數據接口，FPGA對DSP寄存器里寫數據，通過DSP在線查看對應地址是否正確接收到數據，此時再測ECLKOUT，測到62.5 MHz的時鐘，說明PLL1工作正常，芯片能夠正常工作。將DSP程序燒寫進FLASH，斷電后再次測試，查看EMIF時鐘輸出是否正常，從而驗證DSP的加載功能。
使用chipscope在線捕獲A/D采樣后的數據，根據數據用Matlab程序繪制的波形，對采樣保存的數據做FFT，計算其信噪比及ENOB。在Matlab程序中依據采樣數據可得到信號的信噪比及有效位：
信號SNR=52.541 3 dB
信號ENOB=8.435 4
改變模擬輸入信號頻率（1～165 MHz），測量多組數據，再計算有效位，驗證A/D有效位在頻率范圍內是否滿足要求。為了測試AD9735能否正常工作，在FPGA內寫入DDS測試程序，使輸出通道輸出1 MHz正弦信號，經D/A變換后放大輸出，對于AD9735的無雜散動態范圍測試，測試時，使中頻模擬輸入信號頻率在115～165 MHz范圍內，以0.5 MHz的步進量變化，此時從頻譜儀上觀察模擬輸出信號的雜散性能，經過測試知無雜散范圍大于50 dB，符合要求。
5 結 論
本文結合實際科研需求，依據信道模擬器的系統組成及工作流程，設計實現了中頻信號處理電路、接收及發射板卡，并詳細介紹了硬件電路主要功能模塊。基于FPGA設計實現了高速D/A芯片AD9735的配置程序，針對程序進行了ModelSim仿真及在線調試驗證。最后對信道模擬器進行測試，測試結果驗證了硬件電路設計的正確性，從而為后期軟件調試提供性能可靠的硬件平臺。在今后的研究工作中，將更加注重任意工作體制、不同頻點和不同調制方式的通用化信道模擬器的研制。
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關鍵詞：企事業單位；會計信息系統；建設
中圖分類號：F275 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2014）09-0312-01
會計信息化的實施與普及，極大的提高了企業事單位的會計核算與內部管理水平。但部分企事業單位對于會計信息化及會計信息系統的實施、應用還存在一些模糊、片面的認識。筆者欲就企業事單位會計信息系統建設過程中存在的問題作初步探討。
一、避免會計信息系統建設工作的人為簡單化
企事業單位會計信息化工作的實施，特別是會計信息系統應用過程中普遍存在一種現象。就是各大企事業單位都對辦公條件進行了改善，基本都實現了辦公的計算機管理，特別是單位財務工作，基本實現了會計核算的電算化，傳統手工記賬退出了歷史舞臺；但是離預期的“會計信息系統”建設目標還差很遠，根本無所謂“已經實現了會計信息化管理”。企事業單位會計電算化的基本要求是，單位出納、工資和固定資產等資金流的管理以及憑證填制、過賬、報表等工作全部實現計算機聯網會計核算，是一種無縫鏈接式的會計信息系統的聯網運行。能否實現會計信息系統的否聯網運行，是區分會計電算化與會計核算電算化的重要標志之一。目前，只是簡單實現了會計電算化，就說是在實現了會計核算電算化未免有強詞奪理之嫌，由于人為的將會計信息系統建設工作簡單化，導致單位會計信息數據還只是一個“孤島”，還沒有真正實現聯網數據共享。
二、明確與發揮會計信息系統建設理論導向作用
企事業單位會計信息系統建設，離不開理論的導向指引。目前，關于會計信息系統建設理論多是一些模糊的認識或者是一些零散不系統的闡釋。要想很好的完成會計信息系統建設，弄清楚什么是“會計信息系統”有其內涵很重要，如果這種基礎性的理論都不搞清楚，那也就無所謂開展會計信息系統建設。目前，由于對會計信息系統認識的偏差，導致各企事業單位會計信息系統建設工作不甚理想。筆者認為，會計信息系統是指以現代計算機技術、網絡技術和數據庫技術為基礎，以特定的財務軟件為基本工具，對單位的業務流、資金流、信息流和工作流等進行科學管理、核算的信息系統。建設會計信息系統的目的是實現“數出一門、信息共享”，特別是單位內部各部門之間的信息共享。會計信息系統除了能很好的實現會計電算化功能與工作外，最重要的是能優化企事業單位的行業務管理。基于會計信息系統的企事業單位業務管理是采用原始單據流管理的一種業務活動，是企事業單位財務業務一體化管理的重要體現。
三、制定行業標準規程，規范信息系統建設工作
企事業單位會計信息系統建設是一項嶄新的工作，需要從行業上予以管理和規范運作。目前，我國會計信息化與會計信息系統建設管理上，僅有少數的幾個會計電算化規范性文件參考，還沒有真正的會計信息系統行業標準和技術規程可供建設，這對于我國龐大的企事業單位會計信息系統建設工作是非常不利的。由于會計信息系統理論研究的滯后和行業標準的缺失，導致我國的會計信息系統軟件多是國外設計理念，以及憑經驗依據客戶的簡單需求來開發財務軟件；雖然我國已經有了一些相對著名的財務軟件開發公司，但他們也只是各自為陣、自成體系，開發的軟件系統組成和功能結構等不盡相同，彼此之間更缺乏兼容性，非常不利于企事業單位的會計信息系統建設。要想從根本上解決這一問題，必須從行業標準與技術規程層面分析、解決，有必要制定與規范相應行業標準和技術規程。
四、科學與合理設計會計信息系統內部模塊構成
我國會計理論界和實務界對會計電算化、會計信息系統構成等尚還存在一些模糊認識，導致開發的會計信息系統模塊構成不夠科學。經過分析，筆者認為會計信息系統至少要由財務會計、業務管理和信息分析三個無縫鏈接的計算機聯網系統構成，才能稱為是一個相對科學合理的設計。財務會計系統；即是我們通常說的“會計電算化”，它以實現財務會計工作的計算機信息化管理為主要目標，主要包括賬務處理、出納管理、固定資產管理、工資管理、會計報表和往來管理幾個子系統，側重于企事業單位資金流的管理。業務管理系統；就不同會事業單位來說其業務管理系統的具體組成可能不同，但其都包括業務循環、業務核算兩個重要組成部分。業務循環子系統，主要以計算機內部原始單據為手段，對各項業務的付款循環、收款循環或得倉儲物流循環等進行管理。業務核算子系統，主要功能是核算業務循環子系統中的原始單據，以及生成相應記賬憑證后傳遞到賬務處理系統供財務管理人員使用，實現了單位財務、業務的一體化管理。信息分析系統；信息分析系統主要用于單位財務狀況分析、財務支出預算、以及具體業務分析等子系統，功能在于發揮會計信息系統的、查詢、分析、加工等信息與決策支持作用。