[发明专利]电力应急通信终端及其组网方法

说明书

技术领域

本发明涉及应急通信技术，具体地讲，是一种电力应急通信终端及其组网方法。

背景技术

随着信息技术的发展以及电力生产需要的快速增长，电力系统中的各种突发紧急事故也日益复杂，现有的电力应急通信体系亟待进一步完善。

目前的电力应急通信系统虽然达到一定规模，也具备了一定的应急指挥能力。但大多还处于初级发展阶段，其技术手段相对落后，通信网络的自组织能力和生存性较低，对公共基础通信设施的依赖性较强。由于公共基础设施在紧急状态下具有软、硬瘫痪的风险，现有的电力应急通信系统已经逐步将短波通信、卫星通信、微波通信以及专用集群通信等系统进行了有效融合。

随着各种通信方式的融合，其通信终端的信号处理电路也越来越复杂，设备的体积也越来越庞大，对于应急通信而言，难以满足便携式和小型化的需要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种电力应急通信终端，通过FPGA和ARM芯片结合，既满足了OFDM通信高速运算的需求，又简化了硬件电路结构，满足应急通信设备便携式需要。

为了达到上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种电力应急通信终端，其关键在于：设置有信号处理板和射频板，所述信号处理板中设置有ARM模块和FPGA模块；

所述ARM模块用于实现数据加解密以及系统网络管理；

所述FPGA模块用于实现基带信号处理，包括OFDM调制解调、信道编码译码以及数据帧的组装与拆分；

在所述FPGA模块的输入端设置有AD转换单元，该AD转换单元与所述射频板上的无线接收通道相连，在所述FPGA模块的输出端设置有DA转换单元，该DA转换单元与所述射频板上的无线发射通道相连，所述无线接收通道与所述无线发射通道还经过双工器连接在射频天线上；

所述FPGA模块与所述射频板之间还设置有一条TDD切换控制信号线，该TDD切换控制信号线用于向所述射频板提供时分双工控制信号，同时，该FPGA模块与所述射频板之间还设置有数控衰减器，FPGA模块通过该数控衰减器向所述射频板中的运算放大器提供增益控制信号。

作为进一步描述，所述ARM模块与FPGA模块共用一个晶振，该晶振的频率为20MHz，频率准确度为±1ppm。

再进一步描述，所述AD转换单元采用AD6655集成芯片，所述DA转换单元采用AD9957集成芯片。

为了满足终端设备各种电源需要，该通信终端还设置有电源模块，该电源模块设置有电源输入接口，该电源输入接口从外部电源引入12V直流电源，电源输入接口第一路经过第一稳压模块转化为5V数字电源输出，在5V数字电源输出端口上还连接有第二稳压模块，经过第二稳压模块转化为3.3V数字电源输出，在3.3V数字电源输出端口上还分别连接有第三稳压模块、第四稳压模块和第五稳压模块，3.3V数字电源经过所述第三稳压模块转化为2.5V数字电源输出，经过所述第四稳压模块转化为1.8V数字电源输出，经过所述第五稳压模块转化为1.1V数字电源输出，所述电源输入接口第二路经过隔离滤波电路后送入第六稳压模块中，经过所述第六稳压模块转换为5V模拟电源输出，在所述5V模拟电源的输出端口上还分别连接有第七稳压模块和第八稳压模块，5V模拟电源经过第七稳压模块转换为3.3V模拟电源输出，5V模拟电源经过第八稳压模块转换为1.8V模拟电源输出，所述电源输入接口引入的12V直流电源还为射频模块的发射通道和接收通道提供工作电源。

为了满足各级电源输出的稳定性，所述第一稳压模块和第六稳压模块均选用型号为ADP2303的电源芯片，所述第二稳压模块和第七稳压模块均选用型号为ADP3339的电源芯片，所述第三稳压模块选用型号为TPS79625的电源芯片，所述第四稳压模块和第八稳压模块均选用型号为TPS79618的电源芯片，所述第五稳压模块选用型号为ADP1706的电源芯片，其中第一稳压模块、第二稳压模块、第三稳压模块、第四稳压模块以及第五稳压模块的接地端均与数字地相连，第六稳压模块、第七稳压模块以及第八稳压模块的接地端均与模拟地相连。

为了减少电源对系统造成的干扰，所述隔离滤波电路是由一个电感元件和至少一个电容元件组成的LC滤波电路，其中电容元件设置在输出端与模拟地之间。

结合电力应急通信的需要，当该通信终端作为便携式移动终端时，所述ARM模块与流媒体设备或/和传感器设备相连，用于获取救援人员的应急通信信息；当该通信终端作为基站终端时，所述ARM模块通过LAN口与计算机相连，用于实现应急信息的远程传输。