基于FPGA的短波發射機新型自動化與數字控制

王圣澤

摘要 在當今時代，一個行業的自動化水平已經成為了衡量其競爭力以及發展狀況的一個主要標志。文章主要論述的是給予FPGA的短波發射機新型自動化與數字控制的有有關問題。首先，文章就短波發射機中的硬件的運行以及工作過程進行了簡要的分析，繼而在此基礎上，又根據離散傅里葉變換算法得出了其主要的應用過程及手段，希望通過文章的論述，能夠使相關人員對于這一技術的了解及應用過程變得更加明朗，從而使其能夠被更加廣泛的應用到具體領域當中，為具體你領域的發展做出貢獻。

關鍵詞 離散傅里葉變換算法；描述語言VHDL；離散時間濾波器

中圖分類號G2

文獻標識碼A

文章編號1674-6708（2016）156-0074-02

在過去，相關領域所應用的短波發射機技術由于發展時間不夠長，因此其技術規模也不夠完善，技術水平也同樣沒有達到一定的高度，這就使得在對其進行應用的過程中，并不能完全的實現自動化，而是通常需要一部分人工的配合，這對于勞動生產率以及工作效率的提高是非常不利的。新的短波發射機技術有效的解決了這一問題，對于新的短波發射機技術來說，由于其組成部分已經擺脫了大規模集成電路的束縛，而將信息技術融入到了具體的運行過程中，這就使得其能夠自由的實現完全的自動化，這在其發展歷史上屬于一項非常大的進步。

1 短波發射機新型自動化的硬件結構

對于短波發射機新型自動化來說，其主要體系以及工作原理是通過對信息的采集以及對頻率的調動去實現自動控制的目的的，短波發射機新型自動化的主要核心是PCM-9575，同時它還具有專業的輔助處理其，在這兩部分的支撐下，短波發射機新型自動化，通過將自身特點與上述兩項內容的融合，實現了其智能操控的目的，可以說，在發射機發展的歷史上，屬于一項飛躍式的進步。具體而言，在短波發射機運行的過程當中，其主要的接收端是以其核心，即PCM9575為主的，通過對這一接收端的利用，發射機可以對指揮信息進行很好的接收，并且能夠在接收之后，通過對其中信息的采集來實現自由化的控制。相對于傳統的短波發射機來說，新型的發射機自動化硬件結構有了很大程度的發展，同時其應用的基礎也得到了很大程度的提升與改善，因此目前為止，這一技術已經被非常廣泛的應用在了具體的行業中，并為整個行業的發展提供著極大的動力。

1.1 PCM-9575主板的主要功能

PCM9575主板作為短波發射機新型自動化的硬件結構中的一種，在短波發射機的運行過程中占據著核心的地位，因此，想要使短波發射機新型自動化能夠得到進一步的發展，就一定不能忽視這一硬件結構的作用及功能。通常來講，PCM-9575主板只要是作為接收上一級的命令而存在的，并且在接收到命令之后，還可以實現開關機的指令以及一些其他方面的命令。通過對PCM-9575主板的應用，短波發射機便可以實現對整個機器進行控制的目的，這就極大程度的節省了工作效率，減少了工作時間，同時由于其實現了完全的自動化，因此也節省了人力，對于相關領域發展的促進作用值得肯定。

1.2 FPGA控制芯片的主要功能

FPGA控制芯片同樣也屬于短波發射機新型自動化硬件結構中的一部分，同時與上述內容中的主板相同，FPGA控制芯片對于短波發射機自動化的實現來講，同樣也是非常重要的，因此也應引起相關人員足夠的重視。FPGA控制芯片的主要功能體現在對短波發射機開關機的控制、對其各個部分的調整方面，其主要工作原理是通過對自身所接收到的命令的讀取，提取出命令中的主要意思，并將其實現，從而達到對發射機的控制的目的。在對FPGA控制芯片進行選擇，是，每一個公司所生產的芯片其質量都是有所差別的，但大部分都能實現以下3個目的：對短波發射機開關機的控制、對其自動調諧部分的控制以及對于短波發射機的過荷保護。通過對這3個目的的實現，短波發射機不僅能夠保持其特有的功能，同時還能使其具有上述3種功能，因此對于其自動化的實現是非常有利的。

1.3 執行機構的主要功能

執行機構作為短波發射機新型自動化硬件中的一個重要組成部分，其主要功能對于短波發射機自動化的實現是非常重要的，通常而言，執行機構的主要功能便是通過對一系列數據的分析，而得出步進電機的實際位置，這對于相關人員對步進電機的定位是十分重要的，因此對于短波發射機自動化的實現也具有很大的價值。

2 整體自動化的數字信號處理方面的有關問題

除了上述三者之外，整體自動化的數字信號處理對于短波發射機新型自動化的實現來說也同樣重要，對其進行應用的主要目的是為了對所采集到的數據進行實時的監控，從而保證整個短波發射機運行過程中的安全性，因此也是不可缺少的一個硬件結構。整體自動化的數字信號處理主要包括對采樣的數字化處理以及對調諧的數字化處理等方面，以下文章主要將這幾方面展開進行了分析。

2.1 對采樣的數字化處理

對采樣的數字化處理是整體自動化的數字信號處理過程中的一方面內容，對于采樣的數字化處理來說，其最原始的數據通常都是以模擬信號為主的，這會增加相關人員對信號的分析與利用的難度，因此，為使相關人員工作的效率能夠得到改善，就一定要將模擬信號轉化為數字信號，而對采樣的數字化處理這一過程的目的就是為了實現這一轉化。在轉化過程中，需要注意的問題有很多，其中便包括采樣也量化兩種。在采樣的過程中，需要保證樣本的有效性以及準確性，要保證信號能夠被有效的收集，不能出現丟失的現象，而在量化的過程中，一定要按照具體的標準步驟進行，同時還要加大力度排除其中的干擾，從而使整個過程能夠更加順利的進行，使量化所得出的數據能夠更加標準。

2.2 對調諧的數字信號處理

對調諧的數字信號處理作為整體自動化的數字信號處理中的一部分，對于整個處理過程來講是十分重要的，在這一過程中，發射機自動化調諧過程主要是將輸入信號進行處理，后輸出控制8路驅動器，并對發射機的各個狀態進行粗調諧及細調諧，并和人機接口單元進行通訊，這一過程要按照具體的步驟來實施，一定要保證其中不出現差錯，否則將會對所得出的結果的準確性造成影響。

3 硬件支持的語言

本系統軟件以VHDL軟件語言為基礎，它主要用于描述數字系統的機構、行為、功能和接口。先進行初始化工作，然后進入主控制循環。在主控制循環中首先檢查原定頻率設置區中是否有更新的頻率數據包，如果有則進行解析、驗證，并根據協議中的控制命令改變終端所處的狀態（注：其優先權后于臨時頻率設置區）。接著判斷臨時頻率設置區是否有臨時的頻率數據包，如果有則進行解析、驗證，最后根據終端所處的狀態對終端進行操作。實際工作證明，這種結構緊湊靈活，非常有效。

4 結論

通過上述文章不難看出，目前我過在短波發射機新型自動化與數字控制方面還是存在一定的問題的，想要使其中存在的問題得到最大程度的解決，就一定要對其中的關鍵基礎進行研究，同時詳細的了解其中的注意事項，這樣才能使短波發射機新型自動化與數字控制技術更好的實現，同時也才能使這一技術在我國的相關領域內被更好的應用，以促進相關領域的進一步發展，同時也才能使我國的整體技術水平達到更大程度的提高。