[实用新型]一种基于数字信号处理平台的感应无线通信系统

说明书

技术领域

[本实用新型涉及一种基于数字信号处理平台的感应无线通信系统，尤指一种用于焦炉自动控制系统和其他控制系统中移动机车与中央控制室的通信系统，该系统是基于TI(德州仪器）公司提供的DSP（数字信号处理器）平台TMS320F28335上开发的感应无线通信装置，包括地面通信装置和车上通信装置。 

背景技术

1.感应无线通信技术简介 

感应无线技术是为了适应移动机车自动化在20世纪80年代初在世界上（主要是日本）发展起来的一种工业应用技术，具有很高的可靠性和抗干扰能力。其主要包括移动机车位置检测和机车与地面的通信。应用该技术的感应无线通信系统主要由通信装置（1）、编码电缆（2）、天线箱（3）等部分构成，如图1所示。通信装置（1）完成将上位机发送来的数据调制后送给编码电缆（2）或者天线箱（3）。编码电缆（2）或者天线箱（3）再将载波信号以感应无线方式传输给对方，天线箱（3）或者编码电缆（2）通过无线感应方式接收信号后送给通信装置（1）进行解调恢复原来数据信息并将数据上传给上位机。但目前该通信技术的实现方法基本是采用硬件电路完成信号的处理，且调制解调均为FSK模式，存在硬件电路设计复杂，信号环路过多引起电路性能的不稳定以及抗干扰能力差、硬件调试、维护难度大等。另外还存在原有产品部分硬件芯片已经停产，并且目前产品通信速率较低，或者随着通信速率提高，误码率高等缺点。

2.DSP技术简介 

DSP技术是利用DSP（digital signal processor）芯片采用数字信号处理方法来完成信号处理，由于DSP芯片特有的结构特点，诸如改进的哈佛结构、硬件乘累加器、多总线技术、流水线技术、片上资源丰富，因此其非常适合于数字信号处理。因此DSP技术广泛应用于通信行业、多媒体信息处理、高精度测控领域等。虽然DSP在通信领域得到广泛利用，但由于行业特点，感应无线通信系统还没有应用DSP技术解决方案的先例。

发明内容

为了克服背景技术通信装置存在的缺点和不足之处，本实用新型的主要目的旨在提供一种可靠的，技术先进的基于DSP技术的感应无线通信系统，该系统能提高通信速率与提高通信质量。 

本实用新型要解决的技术问题是：在发送端，要完成对待发送数据的调制，产生两路正交的已调信号；在接收端，完成信号的无线感应接收，信号预处理，采集与数字解调，并完成与上位机的通信。 

本实用新型所采用的技术方案是，构造一种由电源模块、信号预处理部分、DSP处理器部分、CPLD处理器部分、通信接口单元和功率放大模块组成的感应无线通信系统，其特点是所述的数字信号处理平台处理器为DSP-TMS320F28335芯片和CPLD-EPM1270T144C5N芯片结构，所述系统的通信方式采用了2DPSK数字基带信号的调制与解调，其中：DSP为核心处理器，完成算法软件的运行，与CPLD协同实现数据的数字调制和软件数字解调。 

本实用新型技术优点 

1.本实用新型采用了现代数字信号处理平台实现地面和移动机车的感应无线通信功能，通信速率高，在原来系统的通信速率为2400bps，误码率为 10^-6数量级的基础上提升到4800bps，误码率低，达到10^-7数量级，完成满足现代移动机车自动化控制；由于核心功能主要采用软件完成，简化了硬件电路设计，可靠性高，抗干扰能力强，同时系统升级方便，另外，由于该系统具有丰富的外设接口，可以方便系统功能的扩展以及实现与PLC、工控机等工业自动化设备的接口与通信。

2.采用了2DPSK调制与解调方法。抗干扰能力较原来感应无线通信技术中所用的FSK方式要强，适应工业测控现场环境恶劣情形，同时频带利用率比FSK方式要高，另外DPSK方式适应高速通信的需要。 

3.采用了CPLD和外部晶体完成158KHz信号源产生，并在控制信号作用下产生79KHz载波信号，以及在DSP控制信号控制下实现数据的调制，产生两路正交的已调信号，可靠性较分离器件高，为今后系统升级预留资源，是现代数字系统设计的新模式。 

4.该实用新型采用了先进的DSP技术和CPLD技术为感应无线通信系统开发提出了一种全新的解决方案，为以后工业通信系统开发提供了借鉴。 

附图说明

图1为感应无线通信系统示意图。 

图2为感应无线通信装置地上装置硬件结构框图。 

图3为感应无线通信装置车上装置硬件结构框图。 

图4为DSP处理器部分原理图。