[發(fā)明專利]電力應急通信終端及其組網(wǎng)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410208681.0
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103986233A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設計）人: 劉孝先;徐郁;吳維農(nóng);肖靜薇;陳柯
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)重慶市電力公司信息通信分公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H04W88/02
• 代理公司: 重慶為信知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 余錦曦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及應急通信技術(shù)，具體地講，是一種電力應急通信終端及其組網(wǎng)方法。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及電力生產(chǎn)需要的快速增長，電力系統(tǒng)中的各種突發(fā)緊急事故也日益復雜，現(xiàn)有的電力應急通信體系亟待進一步完善。

目前的電力應急通信系統(tǒng)雖然達到一定規(guī)模，也具備了一定的應急指揮能力。但大多還處于初級發(fā)展階段，其技術(shù)手段相對落后，通信網(wǎng)絡的自組織能力和生存性較低，對公共基礎通信設施的依賴性較強。由于公共基礎設施在緊急狀態(tài)下具有軟、硬癱瘓的風險，現(xiàn)有的電力應急通信系統(tǒng)已經(jīng)逐步將短波通信、衛(wèi)星通信、微波通信以及專用集群通信等系統(tǒng)進行了有效融合。

隨著各種通信方式的融合，其通信終端的信號處理電路也越來越復雜，設備的體積也越來越龐大，對于應急通信而言，難以滿足便攜式和小型化的需要。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供一種電力應急通信終端，通過FPGA和ARM芯片結(jié)合，既滿足了OFDM通信高速運算的需求，又簡化了硬件電路結(jié)構(gòu)，滿足應急通信設備便攜式需要。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下：

一種電力應急通信終端，其關(guān)鍵在于：設置有信號處理板和射頻板，所述信號處理板中設置有ARM模塊和FPGA模塊；

所述ARM模塊用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)加解密以及系統(tǒng)網(wǎng)絡管理；

所述FPGA模塊用于實現(xiàn)基帶信號處理，包括OFDM調(diào)制解調(diào)、信道編碼譯碼以及數(shù)據(jù)幀的組裝與拆分；

在所述FPGA模塊的輸入端設置有AD轉(zhuǎn)換單元，該AD轉(zhuǎn)換單元與所述射頻板上的無線接收通道相連，在所述FPGA模塊的輸出端設置有DA轉(zhuǎn)換單元，該DA轉(zhuǎn)換單元與所述射頻板上的無線發(fā)射通道相連，所述無線接收通道與所述無線發(fā)射通道還經(jīng)過雙工器連接在射頻天線上；

所述FPGA模塊與所述射頻板之間還設置有一條TDD切換控制信號線，該TDD切換控制信號線用于向所述射頻板提供時分雙工控制信號，同時，該FPGA模塊與所述射頻板之間還設置有數(shù)控衰減器，F(xiàn)PGA模塊通過該數(shù)控衰減器向所述射頻板中的運算放大器提供增益控制信號。

作為進一步描述，所述ARM模塊與FPGA模塊共用一個晶振，該晶振的頻率為20MHz，頻率準確度為±1ppm。

再進一步描述，所述AD轉(zhuǎn)換單元采用AD6655集成芯片，所述DA轉(zhuǎn)換單元采用AD9957集成芯片。

為了滿足終端設備各種電源需要，該通信終端還設置有電源模塊，該電源模塊設置有電源輸入接口，該電源輸入接口從外部電源引入12V直流電源，電源輸入接口第一路經(jīng)過第一穩(wěn)壓模塊轉(zhuǎn)化為5V數(shù)字電源輸出，在5V數(shù)字電源輸出端口上還連接有第二穩(wěn)壓模塊，經(jīng)過第二穩(wěn)壓模塊轉(zhuǎn)化為3.3V數(shù)字電源輸出，在3.3V數(shù)字電源輸出端口上還分別連接有第三穩(wěn)壓模塊、第四穩(wěn)壓模塊和第五穩(wěn)壓模塊，3.3V數(shù)字電源經(jīng)過所述第三穩(wěn)壓模塊轉(zhuǎn)化為2.5V數(shù)字電源輸出，經(jīng)過所述第四穩(wěn)壓模塊轉(zhuǎn)化為1.8V數(shù)字電源輸出，經(jīng)過所述第五穩(wěn)壓模塊轉(zhuǎn)化為1.1V數(shù)字電源輸出，所述電源輸入接口第二路經(jīng)過隔離濾波電路后送入第六穩(wěn)壓模塊中，經(jīng)過所述第六穩(wěn)壓模塊轉(zhuǎn)換為5V模擬電源輸出，在所述5V模擬電源的輸出端口上還分別連接有第七穩(wěn)壓模塊和第八穩(wěn)壓模塊，5V模擬電源經(jīng)過第七穩(wěn)壓模塊轉(zhuǎn)換為3.3V模擬電源輸出，5V模擬電源經(jīng)過第八穩(wěn)壓模塊轉(zhuǎn)換為1.8V模擬電源輸出，所述電源輸入接口引入的12V直流電源還為射頻模塊的發(fā)射通道和接收通道提供工作電源。

為了滿足各級電源輸出的穩(wěn)定性，所述第一穩(wěn)壓模塊和第六穩(wěn)壓模塊均選用型號為ADP2303的電源芯片，所述第二穩(wěn)壓模塊和第七穩(wěn)壓模塊均選用型號為ADP3339的電源芯片，所述第三穩(wěn)壓模塊選用型號為TPS79625的電源芯片，所述第四穩(wěn)壓模塊和第八穩(wěn)壓模塊均選用型號為TPS79618的電源芯片，所述第五穩(wěn)壓模塊選用型號為ADP1706的電源芯片，其中第一穩(wěn)壓模塊、第二穩(wěn)壓模塊、第三穩(wěn)壓模塊、第四穩(wěn)壓模塊以及第五穩(wěn)壓模塊的接地端均與數(shù)字地相連，第六穩(wěn)壓模塊、第七穩(wěn)壓模塊以及第八穩(wěn)壓模塊的接地端均與模擬地相連。

為了減少電源對系統(tǒng)造成的干擾，所述隔離濾波電路是由一個電感元件和至少一個電容元件組成的LC濾波電路，其中電容元件設置在輸出端與模擬地之間。

結(jié)合電力應急通信的需要，當該通信終端作為便攜式移動終端時，所述ARM模塊與流媒體設備或/和傳感器設備相連，用于獲取救援人員的應急通信信息；當該通信終端作為基站終端時，所述ARM模塊通過LAN口與計算機相連，用于實現(xiàn)應急信息的遠程傳輸。