关于信息系统的通信控制机的设计研究

喻鹏

（海军工程大学，湖北武汉，430033）

0 引言

随着信息系统被广泛的应用在各个领域，通信控制机的设计也越来越受到重视。但传统的信息系统通信控制机存在着灵活性差、信息集成性低以及网络结构不完整等问题。因此，研究为了实现不同装备间的对接，设计了一体化综合集成的通信控制机，通过收集和整理数据信息，及利用信息系统中的管理功能进行参数的分析处理，实现不同设备间的有效互通，提高通信控制机灵活应用水平，从而满足不同领域下的应用需求。

1 信息系统的通信控制机功能需求分析

随着信息系统智能化速度的不断加快，为满足各领域使用需求，通信控制机的功能也需要对应提出更高的设计要求。诸如满足海量数据传输、数据的准确以及设备的高效对接等功能需求。

1.1 海量数据传输

近年来，随着信息技术的不断发展，使其被应用在各种条件下，其中恶劣环境下及部队的应用功能需求要求更高。信息系统的通信控制机控制着整个通信网络的信息交互，而在应用过程中，不仅需要对海量数据进行传输，还需保证数据信息传输顺畅，从而实现不同设备间的有效沟通[1-2]。

1.2 抗干扰

通过对信息系统的深入研究，已经能够做到信息传输准确无误。但随着信息智能化技术的逐渐应用，对信息传输准确性提出了更高的要求，以应对恶劣的使用环境及外界因素的干扰，保障信息传输过程能够做到准确和可靠。

1.3 可扩展

通信控制机重要的功能需求是实现不同设备间的有效对接，例如部队在应用信息系统时需要对接定位系统，从而能够对战场局面进行指挥控制，保证系统能够灵活的与其他相关设备交互，将数据信息传输到目标系统当中。

1.4 多模式信号机信息数据传输

在信息系统中多模式信号机作为数据传输的重要手段，通过系统服务方式的整合以此实现通信控制机的功能控制。首先，系统管理平台需要进行方案设计，保证信息能够被有效的利用；其次，对通信过程中收集的信息数据进行分类，原则是以其规律达到单点控制的目的；最后，多模式信号机在不同设备的信息传输时，需满足不同性质数据对应相应的编码，在各信道中按照排列进行依次传输。对于多模式信号机的需求从实际应用角度出发，能够在交通控制中满足按照控制指令进行任务的调控，并能通过感应信号的变化实施有效控制。在部队指挥系统应用时，系统通过对目标信息的准确核定，生成相对准确的参数，而参数将以不同的形式传输到通信终端，指挥中心根据显示的信息对当前的局面进行指挥和判断，从而做到对战场的有效控制[3-4]。

1.5 多模式信号机的设计

多模式信号机作为通信控制中重要的组成部分，控制中心和检测设备的规划都需围绕它去完成。通过报告和感应各设备的工作状态，实现在控制平台对设备的有效管理。借助信息系统快速反应平台，可以做到对现场操作的及时控制，分析设备的位置以及发生情况的原因，保证突发情况能够被信息控制平台有效的处理。除此之外，对于多模式信号机的设计需求还需做到与信息终端的有效对接，通过模压信息系统的设计进行通信接口的型号选择。

2 信息系统的通信控制机总体设计

通信控制机的总体设计包括结构组成、硬件设计以及软件设计。

2.1 通信控制机组成结构

通信控制机是由主机、连接线、充电器及备用电源组成。为了保证通信控制机各部分的维护和使用，所以采用了模块化的设计。其中主机又包括总控模块、数据有限模块、模拟有限模块、无线模块、数字宽带模块以及电源模块等。通信控制机组成结构如图1所示：

图1 通信控制机组成结构

2.2 通信控制机的硬件设计

2.2.1 微处理器

作为信息系统构建的基础，硬件设计中的微处理器主要是通过数据处理平台将收集整理的数据结果利用存储平台进行展示，从而实现对信息的高速处理。微处理器设计的重点是芯片，通过芯片使设计按照指定程序进行设备工作情况的检测。当通信出现问题或产生干扰时，信号灯将会发出警告信号，管理人员就会对报警问题进行检查和纠正。当无问题发生时，信号灯保持不变。与此同时，微处理器与设备对接时还具有终端检测功能，从而使信息中心与以太网形成有效联系[5-6]。

2.2.2 模拟有线模块

模拟有线模块又由多个模块组成，其中包括单片机模块、接口模块、RS232模块、调制解调器、串并联模块及语音模块。模拟有线模块设计是以通信的联络接口为模拟目标，通过调制解调器的协作对上级指挥、下级指挥、信息机等进行数据的操控。

2.2.3 数字有线模块

数字有线模块是由控制核心、数字收发单元、模拟单元以及线路模块为基础进行构建，主要是作为上级指挥、下级指挥、信息机等数字有线通信联络的接口，负责数据信息的传输。

2.2.4 数字宽带接口模块

传统信息系统的通信控制机主要是由复线组建，能够实现信息的传输，但仅限于电话、电报以及传真方式，受宽带和通信传输速率的制约，无法进行视频通信传输，这也极大的影响了信息系统的应用效果。数字宽带接口模块的设计提高了通信网络的传输容量，从而解决了海量数据传输难问题，实现了视频即时通信的设计目标。

2.2.5 电台接口模块

电台接口模块通过电台接口与主控模块完成信息的互通，而无线数据通信即是利用数传电台的结合来实现的。

2.2.6 总控模块

总控模块作为通信控制机的重要组成部分，包括信息终端接口、存储模块、处理器以及接口控制四个模块。总控模块在接收终端发送的指令后，对数字有线模块、模拟有限模块、处理器以及电台接口模块进行有效控制，从而保证通信信息传输的合理和有效。

2.3 通信控制机软件设计

2.3.1 模拟有线通信软件

模拟有线通信软件的设计功能有两点，一是通过各个模块的有效运行，实现数据和语音间的有线双工通信；二是依靠主模块功能实现信息的初始化。数据的传输会受到外部环境因素的影响，当出现问题时，信息系统将对传输的信息做标注关键节点处理，数据纠错再合成后将结果发送到服务终端，此时，用户即可通过分析结果来考虑是否沿用该模拟形式。

2.3.2 数字有线通信软件

数字有线通信软件的设计包括两方面内容：一是软件初始化，保证信息通信系统在发生故障时可以采取初始化操作；二是配置调整及系统状态监测。为了保证系统的高效运行，可进行系统的配置调整。同时，为了避免通信系统出现异常情况，在通信系统中加入了运行状态监测软件，两部分内容共同做成了数字有线通信软件。

2.3.3 电台通信软件

电台通信软件是由主模块、握手联络模块、初始化模块、报文处理模块、报文收发模块和中断处理模块组成主要用于实现数据的无线双工通信。为了减少通信信息输送的路径，电台通信软件会在数据缓冲器的辅助下进行读写地址的设置工作，监控标准是利用信号的改变，实现信息的有效传递及管理。

2.3.4 数字宽带通信软件

作为通信控制机软件设计中的最重要的内容之一，数字宽带通信软件利用初始化层和应用层，完成全双工的网络通信，在提升通信速度的同时还能保证信息传输的质量。工作原理是通过系统中的“检测定时器”获取当前通信的运行状态，检测器会发出“检测帧”，以此判断出网络访问的结果并做重新定位和分析处理。信息发送失败系统控制中心将不会发出警告。如果信息发送成功系统则按照程序进行标准化操作，并使用语音形式发送信息内容。

2.3.5 总控模块软件

对于总控模块软件的设计依然沿用了模块化的设计方案，由于它是通信控制系统中比较重要的部分，可以说是数据传输的核心所在，所以采用模块化设计可以保证系统的可拓展性及规范性。总控模块软件设计中涉及的模块有：主模块、握手联络模块、初始化模块、报文处理模块、报文收发模块、中断处理模块和语音通信模块等。

（1）流程设计

关于控制机的工作流程主要分为4个步骤：首先，报文的收取。在此过程中需做到及时的监听，查看是否有报文，有的话进行收取；其次，报文的类型分析。该步骤需对报文进行病毒的检测，若报文无问题将对其地址和转发端口进行类型的分析；再次，通过上一环节的有效分析进行链路设置；最后，将报文发送出去，完成通信信息的传输。控制机工作流程图如图2所示。

图2 通控机工作流程

（2）通信控制机设计实现

通信控制机设计的实现以太网技术为基础，以此完善信息系统的机构以及保证应用方式标准合理。首先，在对通信过程进行控制前，需对系统中的信道实施监控。同时通信控制机与用户的终端进行连接，以便于进行数据信息的通报和管理。由于主站和从站间的设备的通信传输相差几秒钟间隔，所以需要进行标准时间的等待方能获取准确的结果。此问题可通过定时检测器进行完善；其次，通信控制机设计的实现还需过帧结构的设定来完成。考虑控制终端可能会发生信息结构改变，相应的数据传输的地址也会产生差异。这时载波管理中心将会以太网的检测方式对信道实施监听，最终利用执行系统将数据成功发送出去。通信控制的实现，验证了对数据信息的有效控制，从而为信息系统的平稳运行提供保障。

（3）通信控制机的应用模式

通信控制机随着我国科技的不断发展，自身系统也得到了完善，应用效率也得到了进一步的提升。作为一种数字化的通信控制设备，由于能够做到数据信息的高校传输和信息交互共享，所以被当做通信中的核心，搭配其他的设备构建出高速通信网和野战通信网。通信控制机在两种网络中的应用模式，都具有组网能力以及路由能力，再结合网络交换机等设备，完成对各种形式数据信息的传输。

3 结语

基于信息系统的通信控制机的成功设计，为通信网络在不同领域的应用提供了保障，符合用户易操作和维护要求。同时，实现了复线上进行海量数据及实施视屏的设计功能，对提高应用效果和丰富通信选择具有重要意义。