一種散射信道環(huán)境參數(shù)測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種散射信道環(huán)境參數(shù)測量裝置，它是一種自動(dòng)化程度高，便于運(yùn)輸、安裝、使用，長期測量和存儲(chǔ)散射信道環(huán)境參數(shù)的裝置。其包括散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元、時(shí)間單元、處理及存儲(chǔ)單元、顯示單元、通信接口單元、電源。通過實(shí)際應(yīng)用，證明了這種裝置有良好的實(shí)用效果。
【專利說明】一種散射信道環(huán)境參數(shù)測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是通信領(lǐng)域中的一種散射信道環(huán)境參數(shù)測量裝置，特別適用于無人無計(jì)算機(jī)值守情況下，對(duì)散射信道環(huán)境參數(shù)的長期測量，使用簡單方便。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)流層散射通信與信道的環(huán)境參數(shù)息息相關(guān)，準(zhǔn)確掌握諸如溫度、濕度、大氣壓等環(huán)境信息，才能在相關(guān)參數(shù)計(jì)算時(shí)獲得準(zhǔn)確的結(jié)果，以保障通信質(zhì)量。目前散射信道環(huán)境綜合測試設(shè)備測量項(xiàng)目多、功能強(qiáng)，但其缺點(diǎn)是設(shè)備需要一套獨(dú)立的系統(tǒng)，需要計(jì)算機(jī)的配合，成本高，使用不便。于是，研制一種小型散射信道環(huán)境參數(shù)測量裝置就很有意義。這種測試設(shè)備體積小，便于運(yùn)輸和安裝，在線測試不影響其它業(yè)務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)化程度高、便于運(yùn)輸和安裝、使用方便、不影響正常通信的實(shí)時(shí)在線散射信道環(huán)境參數(shù)測量裝置。本設(shè)備可持續(xù)采集并長期記錄環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)斷電不丟失。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種散射信道環(huán)境參數(shù)測量裝置，包括顯示單元4、通信接口單元5、和電源6，其特征在于:還包括散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元1、時(shí)間單元2和理及存儲(chǔ)單元3 ;所述散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元I將采集到的環(huán)境參數(shù)信號(hào)處理成數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，傳給處理及存儲(chǔ)單元3 ;時(shí)間單元2產(chǎn)生準(zhǔn)確的時(shí)間信息并處理成數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，傳給處理及存儲(chǔ)單元3 ;處理及存儲(chǔ)單元3將送來的數(shù)據(jù)和時(shí)間信息進(jìn)一步處理，最終形成TXT文件的形式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)設(shè)備中；同時(shí)，處理及存儲(chǔ)單元3將處理后的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)送入顯示單元4進(jìn)行環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示，并通過通信接口單元5實(shí)現(xiàn)和外部設(shè)備的交互，將數(shù)據(jù)送出。
[0006]其中，散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元I包括探頭7、環(huán)境參數(shù)測量電路8和環(huán)境參數(shù)處理單元9;其中探頭7采集散射信道環(huán)境參數(shù)，并產(chǎn)生模擬信號(hào)，經(jīng)過環(huán)境參數(shù)測量電路8內(nèi)的傳感器電路進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送到環(huán)境參數(shù)處理單元9，在環(huán)境參數(shù)處理單元9內(nèi)將協(xié)議解析，讀出環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)并封裝成特定數(shù)據(jù)格式，送給處理及存儲(chǔ)單元3。
[0007]其中，時(shí)間單元2包括時(shí)間單元專用供電電路10、時(shí)鐘電路11和時(shí)間參數(shù)處理單元12 ;其中時(shí)間單元專用供電電路10為時(shí)鐘電路11提供+3v電壓；時(shí)鐘電路11將產(chǎn)生的時(shí)間信息傳送到時(shí)間參數(shù)處理單元12，在時(shí)間參數(shù)處理單元12將時(shí)間信息進(jìn)行解析并封裝后送給處理及存儲(chǔ)單元3。
[0008]其中，處理及存儲(chǔ)單元3包括處理器13、文件管理控制14、存儲(chǔ)電路15 ;其中處理器13將散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元I和時(shí)間單元2送來的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)和時(shí)間信息進(jìn)行處理和整合，將處理后的數(shù)據(jù)分別送入顯示單元4、通信接口單元5和文件管理控制器14，文件管理控制器14定時(shí)將處理器13輸出的數(shù)據(jù)處理成文件，最后送入存儲(chǔ)電路15內(nèi)保存。[0009]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0010]1.方便運(yùn)輸、安裝、使用。
[0011]2.不影響正常通信。
[0012]3.無人值守。
[0013]4.根據(jù)環(huán)境參數(shù)變化快慢，自動(dòng)調(diào)節(jié)采集時(shí)間間隔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電原理方框圖。
[0015]圖2是本發(fā)明散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元的電原理方框圖。
[0016]圖3是本發(fā)明時(shí)間單元的電原理方框圖。
[0017]圖4是本發(fā)明處理及存儲(chǔ)單元的電原理方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參照?qǐng)D1至圖4，本發(fā)明包括散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元1，時(shí)間單元2，處理及存儲(chǔ)單元3，顯示單元4,通信接口單元5,電源6,如圖1所示。圖1為本發(fā)明實(shí)施的電原理方框圖。其中散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元I每間隔I分鐘，對(duì)散射信道環(huán)境參數(shù)進(jìn)行一次測量，并將測量結(jié)果處理成數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，傳給處理及存儲(chǔ)單元3，時(shí)間單元負(fù)責(zé)產(chǎn)生準(zhǔn)確的時(shí)間信息，并同樣處理成數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，傳給處理及存儲(chǔ)單元3 ;處理及存儲(chǔ)單元3將送來的數(shù)據(jù)和時(shí)間信息進(jìn)一步處理，最終形成TXT文件的形式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)設(shè)備中；同時(shí)，處理及存儲(chǔ)單元3將處理后的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)送入顯示單元4進(jìn)行環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示，并通過通信接口單元5實(shí)現(xiàn)和外部設(shè)備的交互，將數(shù)據(jù)送出。其中，顯示單元采用10個(gè)LED數(shù)碼管制作，并可通過按鍵切換顯示時(shí)間或環(huán)境參數(shù)信息；通信接口單元采用W5100以太網(wǎng)芯片結(jié)合RJ45網(wǎng)口制作。電源6為各個(gè)模塊提供工作電壓，實(shí)施例采用通用的集成穩(wěn)壓電源制作，輸出+V電壓為+1.2V電壓，輸出+V2電壓為+3.3V電壓。
[0019]參照?qǐng)D2，所述環(huán)境參數(shù)測量單元I內(nèi)，利用探頭7不斷采集散射信道環(huán)境參數(shù)，并在環(huán)境參數(shù)測量電路8內(nèi)進(jìn)行放大、AD變換等處理后形成數(shù)字信號(hào)，提供給環(huán)境參數(shù)處理單元9，將信號(hào)進(jìn)一步處理成標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)送給數(shù)據(jù)及存儲(chǔ)單元的處理器進(jìn)行處理。環(huán)境參數(shù)測量單元I采用瑞士 intersema公司MS5803-01BA等多種環(huán)境參數(shù)傳感器加外圍電路制作。
[0020]參照?qǐng)D3，所述時(shí)間單元2的作用是為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時(shí)間信息，由于環(huán)境參數(shù)隨時(shí)間實(shí)時(shí)變化，準(zhǔn)確的時(shí)間信息尤為重要。時(shí)間單元專用供電電路10采用紐扣電池CRl220制作，保證了在設(shè)備斷電時(shí)，時(shí)間單元不斷電，從而確保了時(shí)間的準(zhǔn)確性，時(shí)鐘電路11采用maxim公司DS1302SN制作，提供包含年、月、日、小時(shí)、分、秒的時(shí)間信息，時(shí)間參數(shù)處理單元12把時(shí)間信息處理成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式送給數(shù)據(jù)及存儲(chǔ)單元的處理器進(jìn)行處理。
[0021]參照?qǐng)D4，所述處理及存儲(chǔ)單元3由處理器13、文件管理控制14、存儲(chǔ)電路15組成，其中處理器13將散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元I和時(shí)間單元2送來的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)和時(shí)間信息進(jìn)行處理和整合，將處理后的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)送入顯示單元4進(jìn)行環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示，并采用以太網(wǎng)通信協(xié)議通過通信接口單元5實(shí)現(xiàn)和外部設(shè)備的交互，將數(shù)據(jù)送出，同時(shí)，也送到文件管理控制器14，文件管理控制器14根據(jù)最近收到的20個(gè)數(shù)據(jù)的變化情況，決定寫入數(shù)據(jù)的間隔時(shí)間I~5分鐘，定時(shí)將數(shù)據(jù)存入文件，文件存儲(chǔ)格式采用TXT格式，以當(dāng)前日期建立目錄，當(dāng)前時(shí)間建立文件名，每2小時(shí)創(chuàng)建一個(gè)文件，并把采集數(shù)據(jù)寫入新建立的文件中，這樣方便查找和查看。將文件保存在存儲(chǔ)電路15內(nèi)，存儲(chǔ)電路采用SD卡制作。
[0022]上述環(huán)境參數(shù)處理單元9、時(shí)間參數(shù)處理單元12、處理器13、文件管理控制器14采用一片美國Altera公司生產(chǎn)的CycloneII型FPGA制作，共用其內(nèi)部邏輯資源。
[0023]存儲(chǔ)時(shí)間根據(jù)存儲(chǔ)容量和采集時(shí)間間隔有關(guān)，以一張4G容量的SD卡為例，假設(shè)間隔I分鐘采集一次環(huán)境參數(shù)，存入txt文件為80Byte，一天的數(shù)據(jù)量為80*60*24=115.2KB，一張4G容量的SD卡存滿數(shù)據(jù)，可以使用的時(shí)間為4000000/115.2 ^ 34722.2天& 95年。若采用更大容量SD卡或延長采集時(shí)間間隔，使用時(shí)間會(huì)更長，真正實(shí)現(xiàn)了長期無人值守。在試驗(yàn)中積累采集散射信道環(huán)境參數(shù)信息，對(duì)計(jì)算散射相關(guān)參數(shù)，了解和掌握散射受環(huán)境參數(shù)影響特性，發(fā)展散射通信起重要作用。
[0024]本發(fā)明簡要工作原理如下:
[0025]散射信道環(huán)境參數(shù)測量裝置將探頭采集到的環(huán)境參數(shù)信號(hào)經(jīng)過散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元I處理成數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，時(shí)間單元2以數(shù)字信號(hào)形式提供時(shí)間信息，處理及存儲(chǔ)單元3將送來的數(shù)據(jù)和時(shí)間信息進(jìn)行處理并通過文件管理控制處理成文件的形式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)設(shè)備中。同時(shí)，處理及存儲(chǔ)單元3將處理后的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)送入顯示單元4進(jìn)行環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示，并通過 通信接口 單元5實(shí)現(xiàn)和外部設(shè)備的交互，將數(shù)據(jù)送出。
【權(quán)利要求】
1.一種散射信道環(huán)境參數(shù)測量裝置，包括顯示單元(4)、通信接口單元(5)、和電源(6)，其特征在于:還包括散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元(I)、時(shí)間單元(2)和理及存儲(chǔ)單元(3);所述散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元(I)將采集到的環(huán)境參數(shù)信號(hào)處理成數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，傳給處理及存儲(chǔ)單元(3);時(shí)間單元(2)產(chǎn)生準(zhǔn)確的時(shí)間信息并處理成數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，傳給處理及存儲(chǔ)單元(3);處理及存儲(chǔ)單元(3)將送來的數(shù)據(jù)和時(shí)間信息進(jìn)一步處理，最終形成TXT文件的形式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)設(shè)備中；同時(shí)，處理及存儲(chǔ)單元(3)將處理后的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)送入顯示單元(4)進(jìn)行環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示，并通過通信接口單元(5)實(shí)現(xiàn)和外部設(shè)備的交互，將數(shù)據(jù)送出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種散射信道環(huán)境參數(shù)測量裝置，其特征在于:散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元(I)包括探頭(7)、環(huán)境參數(shù)測量電路(8)和環(huán)境參數(shù)處理單元(9);其中探頭(7 )采集散射信道環(huán)境參數(shù)，并產(chǎn)生模擬信號(hào)，經(jīng)過環(huán)境參數(shù)測量電路(8 )內(nèi)的傳感器電路進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送到環(huán)境參數(shù)處理單元(9)，在環(huán)境參數(shù)處理單元(9)內(nèi)將協(xié)議解析，讀出環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)并封裝成特定數(shù)據(jù)格式，送給處理及存儲(chǔ)單元(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種散射信道環(huán)境參數(shù)測量裝置，其特征在于:時(shí)間單元(2)包括時(shí)間單元專用供電電路(10)、時(shí)鐘電路(11)和時(shí)間參數(shù)處理單元(12);其中時(shí)間單元專用供電電路(IO )為時(shí)鐘電路(11)提供+3 V電壓；時(shí)鐘電路(11)將產(chǎn)生的時(shí)間信息傳送到時(shí)間參數(shù)處理單元(12 )，在時(shí)間參數(shù)處理單元(12 )將時(shí)間信息進(jìn)行解析并封裝后送給處理及存儲(chǔ)單元(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種散射信道環(huán)境參數(shù)測量裝置，其特征在于:處理及存儲(chǔ)單元(3)包括處理器(13)、文件管理控制(14)、存儲(chǔ)電路(15);其中處理器(13)將散射信道環(huán)境參數(shù)測量單元(I)和時(shí)間單元(2)送來的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)和時(shí)間信息進(jìn)行處理和整合，將處理后的數(shù)據(jù)分別送入顯示單元(4)、通信接口單元(5)和文件管理控制器(14)，文件管理控制器(14)定時(shí)將處理器(13)輸出的數(shù)據(jù)處理成文件，最后送入存儲(chǔ)電路(15)內(nèi)保存。
【文檔編號(hào)】H04B17/00GK103873172SQ201410138036
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】劉麗哲, 程翰林 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所