基于FPGA的短波发射机新型自动化与数字控制

王圣泽

摘要 在当今时代，一个行业的自动化水平已经成为了衡量其竞争力以及发展状况的一个主要标志。文章主要论述的是给予FPGA的短波发射机新型自动化与数字控制的有有关问题。首先，文章就短波发射机中的硬件的运行以及工作过程进行了简要的分析，继而在此基础上，又根据离散傅里叶变换算法得出了其主要的应用过程及手段，希望通过文章的论述，能够使相关人员对于这一技术的了解及应用过程变得更加明朗，从而使其能够被更加广泛的应用到具体领域当中，为具体你领域的发展做出贡献。

关键词 离散傅里叶变换算法；描述语言VHDL；离散时间滤波器

中图分类号G2

文献标识码A

文章编号1674-6708（2016）156-0074-02

在过去，相关领域所应用的短波发射机技术由于发展时间不够长，因此其技术规模也不够完善，技术水平也同样没有达到一定的高度，这就使得在对其进行应用的过程中，并不能完全的实现自动化，而是通常需要一部分人工的配合，这对于劳动生产率以及工作效率的提高是非常不利的。新的短波发射机技术有效的解决了这一问题，对于新的短波发射机技术来说，由于其组成部分已经摆脱了大规模集成电路的束缚，而将信息技术融入到了具体的运行过程中，这就使得其能够自由的实现完全的自动化，这在其发展历史上属于一项非常大的进步。

1 短波发射机新型自动化的硬件结构

对于短波发射机新型自动化来说，其主要体系以及工作原理是通过对信息的采集以及对频率的调动去实现自动控制的目的的，短波发射机新型自动化的主要核心是PCM-9575，同时它还具有专业的辅助处理其，在这两部分的支撑下，短波发射机新型自动化，通过将自身特点与上述两项内容的融合，实现了其智能操控的目的，可以说，在发射机发展的历史上，属于一项飞跃式的进步。具体而言，在短波发射机运行的过程当中，其主要的接收端是以其核心，即PCM9575为主的，通过对这一接收端的利用，发射机可以对指挥信息进行很好的接收，并且能够在接收之后，通过对其中信息的采集来实现自由化的控制。相对于传统的短波发射机来说，新型的发射机自动化硬件结构有了很大程度的发展，同时其应用的基础也得到了很大程度的提升与改善，因此目前为止，这一技术已经被非常广泛的应用在了具体的行业中，并为整个行业的发展提供着极大的动力。

1.1 PCM-9575主板的主要功能

PCM9575主板作为短波发射机新型自动化的硬件结构中的一种，在短波发射机的运行过程中占据着核心的地位，因此，想要使短波发射机新型自动化能够得到进一步的发展，就一定不能忽视这一硬件结构的作用及功能。通常来讲，PCM-9575主板只要是作为接收上一级的命令而存在的，并且在接收到命令之后，还可以实现开关机的指令以及一些其他方面的命令。通过对PCM-9575主板的应用，短波发射机便可以实现对整个机器进行控制的目的，这就极大程度的节省了工作效率，减少了工作时间，同时由于其实现了完全的自动化，因此也节省了人力，对于相关领域发展的促进作用值得肯定。

1.2 FPGA控制芯片的主要功能

FPGA控制芯片同样也属于短波发射机新型自动化硬件结构中的一部分，同时与上述内容中的主板相同，FPGA控制芯片对于短波发射机自动化的实现来讲，同样也是非常重要的，因此也应引起相关人员足够的重视。FPGA控制芯片的主要功能体现在对短波发射机开关机的控制、对其各个部分的调整方面，其主要工作原理是通过对自身所接收到的命令的读取，提取出命令中的主要意思，并将其实现，从而达到对发射机的控制的目的。在对FPGA控制芯片进行选择，是，每一个公司所生产的芯片其质量都是有所差别的，但大部分都能实现以下3个目的：对短波发射机开关机的控制、对其自动调谐部分的控制以及对于短波发射机的过荷保护。通过对这3个目的的实现，短波发射机不仅能够保持其特有的功能，同时还能使其具有上述3种功能，因此对于其自动化的实现是非常有利的。

1.3 执行机构的主要功能

执行机构作为短波发射机新型自动化硬件中的一个重要组成部分，其主要功能对于短波发射机自动化的实现是非常重要的，通常而言，执行机构的主要功能便是通过对一系列数据的分析，而得出步进电机的实际位置，这对于相关人员对步进电机的定位是十分重要的，因此对于短波发射机自动化的实现也具有很大的价值。

2 整体自动化的数字信号处理方面的有关问题

除了上述三者之外，整体自动化的数字信号处理对于短波发射机新型自动化的实现来说也同样重要，对其进行应用的主要目的是为了对所采集到的数据进行实时的监控，从而保证整个短波发射机运行过程中的安全性，因此也是不可缺少的一个硬件结构。整体自动化的数字信号处理主要包括对采样的数字化处理以及对调谐的数字化处理等方面，以下文章主要将这几方面展开进行了分析。

2.1 对采样的数字化处理

对采样的数字化处理是整体自动化的数字信号处理过程中的一方面内容，对于采样的数字化处理来说，其最原始的数据通常都是以模拟信号为主的，这会增加相关人员对信号的分析与利用的难度，因此，为使相关人员工作的效率能够得到改善，就一定要将模拟信号转化为数字信号，而对采样的数字化处理这一过程的目的就是为了实现这一转化。在转化过程中，需要注意的问题有很多，其中便包括采样也量化两种。在采样的过程中，需要保证样本的有效性以及准确性，要保证信号能够被有效的收集，不能出现丢失的现象，而在量化的过程中，一定要按照具体的标准步骤进行，同时还要加大力度排除其中的干扰，从而使整个过程能够更加顺利的进行，使量化所得出的数据能够更加标准。

2.2 对调谐的数字信号处理

对调谐的数字信号处理作为整体自动化的数字信号处理中的一部分，对于整个处理过程来讲是十分重要的，在这一过程中，发射机自动化调谐过程主要是将输入信号进行处理，后输出控制8路驱动器，并对发射机的各个状态进行粗调谐及细调谐，并和人机接口单元进行通讯，这一过程要按照具体的步骤来实施，一定要保证其中不出现差错，否则将会对所得出的结果的准确性造成影响。

3 硬件支持的语言

本系统软件以VHDL软件语言为基础，它主要用于描述数字系统的机构、行为、功能和接口。先进行初始化工作，然后进入主控制循环。在主控制循环中首先检查原定频率设置区中是否有更新的频率数据包，如果有则进行解析、验证，并根据协议中的控制命令改变终端所处的状态（注：其优先权后于临时频率设置区）。接着判断临时频率设置区是否有临时的频率数据包，如果有则进行解析、验证，最后根据终端所处的状态对终端进行操作。实际工作证明，这种结构紧凑灵活，非常有效。

4 结论

通过上述文章不难看出，目前我过在短波发射机新型自动化与数字控制方面还是存在一定的问题的，想要使其中存在的问题得到最大程度的解决，就一定要对其中的关键基础进行研究，同时详细的了解其中的注意事项，这样才能使短波发射机新型自动化与数字控制技术更好的实现，同时也才能使这一技术在我国的相关领域内被更好的应用，以促进相关领域的进一步发展，同时也才能使我国的整体技术水平达到更大程度的提高。