[发明专利]自动跟踪FSO设备中电机的控制系统及其信号处理方法

说明书

本发明公开一种自动跟踪FSO设备中电机的控制系统，包括：信号光探测器，信标光探测器，分别与所述信号光探测器、信标光探测器连接的A/D转换器，与所述A/D转换器连接的FPGA，与所述FPGA连接的D/A转换器，与所述D/A转换器连接的电机驱动器，分别与所述A/D转换器、FPGA连接的时钟驱动器；本发明还提供该控制系统的信号处理方法。本发明通过将信号光探测器和信标光探测器所获得的信号光信号和信标光信号在A/D转换器中转换和FPGA中分析对比，得出电机所需要的电机转速数字信号和电机方向控制信号，所述电机转速数字信号经过D/A转换成电机转速模拟信号，所述电机驱动器根据电机方向控制信号和电机转速模拟信号对电机进行调节，从而保证FSO设备正常通信。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及自动跟踪FSO设备中电机的控制系统及信号处理方法。

背景技术

列车高速运行(时速大于300km/h)时，车内的移动无线网络很不稳定，基本无法使用，对于在高铁上使用智能终端通过移动无线网络上网的乘客来说，这种情况下基本上无法上网。为了解决高铁乘客不能上网或上网慢的问题，利用FSO(Free Space Optical自由空间光通信)技术可以为乘客提供稳定的宽带接入，但需要采用FSO自动跟踪技术来实现。采用自动跟踪技术，光束的调整尤为关键，需要一个控制系统及相应的信号处理方法。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种自动跟踪FSO设备中电机的控制系统及其信号处理方法，给高铁上的旅客提供稳定的宽带服务。

本发明的技术方案如下：提供一种自动跟踪FSO设备中电机的控制系统，包括：信号光探测器，信标光探测器，与所述信号光探测器连接的第一A/D转换器，与所述信标光探测器连接的第二A/D转换器，与所述第一A/D转换器、第二A/D转换器连接的FPGA，与所述FPGA连接的D/A转换器，与所述D/A转换器连接的电机驱动器，分别与所述第一A/D转换器、第二A/D转换器、FPGA连接的时钟驱动器；所述电机驱动器与所述FPGA连接；所述FPGA包括：时钟管理模块，分别与所述时钟管理模块连接的信标光粗调处理模块、信号光精调处理模块，分别与所述信标光粗调处理模块、信号光精调处理模块连接的电机控制处理模块；所述时钟管理模块与所述时钟驱动器连接，所述信号光精调处理模块与所述第一A/D转换器连接，所述信标光粗调处理模块与所述第二A/D转换器连接连接，所述电机控制处理模块分别与所述D/A转换器、电机驱动器连接，所述电机驱动器与电机连接。所述信号光探测器用于探测信号光，并将光信号转换成模拟信号，所述信标光探测器用于探测信标光，并将光信号转换成模拟信号，所述第一A/D转换器和第二A/D转换器用于将模拟信号转换成数字信号，所述FPGA用于处理所述第一A/D转换器和第二A/D转换器传送的数字信号，并输出电机的方向控制信号和电机转速数字信号，所述D/A转化器用于将FPGA输出的电机转速数字信号转换成电机转速模拟信号，所述电机驱动器用于驱动电机。所述时钟驱动器用于给第一A/D转换器、第二A/D转换器和FPGA提供同步时钟信号。

进一步地，所述自动跟踪FSO设备中电机的控制系统，还包括：设置在信号光探测器与第一A/D转换器之间、以及信标光探测器与第二A/D转换器之间的若干高增益MMIC，分别与所述FPGA连接的位置传感器和电路系统；所述第一A/D转换器通过高增益MMIC与所述信号光探测器连接，所述第二A/D转换器通过高增益MMIC与所述信标光探测器连接，所述位置传感器设置在电机上。所述高增益MMIC用于将信号光探测器和信标光探测器所获得的模拟信号放大。所述位置传感器用于检测电机是否在零位置。所述电路系统用于提供初始复位信号。