专利名称：一种室内外微波收发通信监控方法及其通信监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及微波通信领域，特别是一种适用于广播电视收发系统的射频及 中频部分的室内外微波收发通信监控方法及其通信监控系统。
背景技术：
广播电视收发系统其发射机接收机一般安装在室外发射塔上，为了方便监
测其工作状态，需要通过室外单片机将A/D转换模块采集到的数据发送至监控 室中的室内单片机并显示。
为了保证广播电视等重要信号的传播，方便随时监控设备运转情况，安装 于室外广播电视发射塔上的通信设备通常需要配以监控单元，但是由于设备所 处发射塔上实际情况，监控人员很难随时查看所得信息。 一般处理方法是通过 单片机间通信将数据传输至发射塔下监控室内监控系统中，以便监测和及时做 出处理。实际运用中通常采用无线和有线通信两种方法。
1、无线通信一般采用调制解调模块，将数字通信信号调制为模拟信号， 通过天线传输，至目标方再经由调制解调模块解调后实现通信。这种方法无需 另外增加过多硬件，成本和实现难度都较低，但是由于发射发射塔附近空间电 磁环境复杂，误码率高，并且由于实际发射发射塔上各项通信设备较多，不同 设备监控信号容易相互影响，信道分配难度大，甚至会出现得到错误通信信号 而造成误报警误操作。2、有线通信由于监控室至发射塔顶有一定的距离，使用如RS485差分方 式传输，这样可以很好的克服压降干扰等问题，但是需要另布通信线路，成本 提高，工程难度也加大。
发明内容
本发明目的是提供一种室内外微波收发通信监控方法及其通信监控系统， 以解决上述现有技术的弊端。 -本发明的技术方案是
一种室内外微波收发通信监控方法，包括室内主机和室外从机间的数据收 发的监控方法和室内主机对室外从机的指令控制方法，其特征是所述室内主机 和室外从机间的数据收发的监控方法包括以下步骤室内主机通过自身计数器 以中断方式定时向室外从机发送查询信号，以及发送次数标志信号并累计发送 次数标志信号的次数；室外从机以中断方式接收室内主机发送的查询信号，以 及判断査询信号是否接收成功，若査询信号接收成功，则将接收完成信号置位； 室外从机在接收到符合预定条件的查询信号后，向室内主机发送采样数据；室 内主机通过中断方式接收来自室外从机发送的采样数据，以及判断采样数据是 否接收成功，若采样数据接收成功，则将接收完成信号置位；所述室内主机对
室外从机的指令控制方法包括以下步骤室内主机通过自身计数器通过中断方
式定时向室外从机发送指令信号，以及发送次数标志信号并累计发送次数标志
信号的次数；室外从机通过中断方式接收室内主机发送的指令信号，以及判断 指令信号是否接收成功，若指令信号接收成功，则将接收完成信号置位；室 外从机在接收到符合预定条件的指令信号后，执行相应指令还包括以下步骤室外从机检测接收完成信号是否置位，并判定若检测 到接收完成信号置位，则比较室内主机与室外从机的地址码是否相同，若相同， 则判断其信号类型码，若该类型码对应的是查询信号，则室外从机将采样数据 按照预定格式发送给室内主机；若该类型码对应的是指令信号，则根据预定格 式取出指令。
还包括以下步骤室内主机检测接收完成信号是否置位，并判定若检测 到接收完成信号置位，则按照预定格式取出地址码、信号类型码、数据长度位、 CRC效验码和数据位，以及确认地址码、信号类型码和CRC效验码正确；室 内主机存储采集数据，并将次数标志信号归零。
还包括以下步骤室内主机检测发送次数标志信号的次数，并判定若发 送次数标志信号的次数大于5次，则室内主机判定通信失败，以及室内主机控 制人机对话模块报警；若发送次数标志信号的次数小于或等于5次，则室内主 机判定通信正常，以及室内主机将采样数据以预定的顺序储存，并控制人机对 话模块显示所储存的数据。
一种室内外微波收发通信监控系统，包括室内子系统和室外子系统，其特 征是所述室内子系统包括室内广电信号处理模块，用于处理室内广电信号； 第一滤波器、用于滤得所需的广电调制信号；第二滤波器，用于滤除外界干扰 信号和广电调制信号；室内FSK调制模块，用于将TTL通信信号转化为FSK 调制信号；室内主机，室内主机为具有异步收/发模块通信接口的单片机，用 于控制室内子系统与室外子系统间的通信；室内主机的异步收/发模块通信接 口连接室内FSK调制模块，室内FSK调制模块连接第二滤波器，室内广电信 号处理模块连接第一滤波器，第一滤波器连接电容，电容的另一端和第二滤波器的信号端连接通信供电电缆的室内端；所述室外子系统包括室外广电信号 处理模块，用于处理室外广电信号；第三滤波器、用于滤得所需的广电调制信 号；第四滤波器，用于滤除外界千扰信号和广电调制信号；室外FSK调制模 块，用于将TTL通信信号转化为FSK调制信号；室外从机，室外从机为具有 异步收/发模块通信接口的单片机，用于控制室外子系统与室内子系统间的通 信；室外从机的异步收/发模块通信接口连接室外FSK调制模块，室外FSK调 制模块连接第四滤波器，室外广电信号处理模块连接第三滤波器，第三滤波器 连接电容，电容的另一端和第四滤波器的信号端连接通信供电电缆的室外端； 所述室内主机和室外从机均具有异步收/发模块通信接口 。 所述第一滤波器和第三滤波器为带通滤波器。
所述第二滤波器和第四滤波器为中心频率为915MHz的带通滤波器。 所述室内FSK调制模块和室外FSK调制模块将TTL通信信号转化为中心 频率为915MHz的FSK调制信号。 本发明的有益效果是
本发明采用型号为SM-36C的无线通信模块，通过将TTL电平信号调制 为FSK调制信号，通过现有通信供电电缆传输，辅以特设通信协议，可以很 好的同室外机及直放站等通信，抗干扰能力强，误码率低，成本低廉，具有很 好的应用价值，具体体现在以下方面
1、 采用有线传输，具有很好抗干扰能力，不同设备在同一发射塔上采用 此方案并不会相互影响；
2、 将数字通信信号调制为FSK调制信号，将DC电源，中频调制信号，
以及FSK调制信号一并耦合入同一电缆，以此为信道连接传输，并不需要增加新的硬件设备，成本低，工程架设难度不高；
3、设计了新的通信协议，能够实现点对多点通信需要，方便室内监控室 的单片机同时监测控制多个下位机，如室外射频发射接收模块以及直放站等。 在通信不畅的情况下能够有效报警，适应各种突发情况。在以上功能的前提下， 尽量简化程序要求，使得程序调试和编辑难度降低；
-
图1为本发明的室内外微波收发通信监控系统原理框图。
图2为本发明的实施例中通信协议中通信帧的结构示意图。
图3为本发明的实施例的室内主机和室外从机通信中断处理流程图。
图4为本发明的实施例的室内主机的通信协议流程图。
图5为本发明的实施例的室外从机的通信协议流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
本发明的工作原理是
本发明将单片机内通信信号调制为915M中心频率的FSK调制信号，耦合 入连接室内外机的通信电缆内，连同FSK调制信号和直流电源一起传输至目 标机，然后通过电容隔直及滤波，分离出所需视频广播调制信号以及FSK调 制信号，分别送室内外机的射频单元处理和解调为原TTL电平信号，以达到 室内外机通信的目的，并与不影响视频广播调制信号传输。
本发明的实施方式是实施例一。
一种室内外微波收发通信监控方法，包括室内主机和室外从机间的数据收 发的监控方法和室内主机对室外从机的指令控制方法，所述室内主机和室外从 机间的数据收发的监控方法包括以下步骤
室内主机通过自身计数器以中断方式定时向室外从机发送查询信号，以及 发送次数标志信号并累计发送次数标志信号的次数；室外从机以中断方式接收 室内主机发送的查询信号，以及根据帧头帧尾判断查询信号是否接收成功，若 查询信号接收成功，则将接收完成信号置位；室外从机在接收到符合预定条件 的查询信号后，向室内主机发送采样数据；室内主机通过中断方式接收来自室 外从机发送的采样数据，以及判断采样数据是否接收成功，若采样数据接收成 功，则将接收完成信号置位，即fmish是否置位。
室内主机对室外从机的指令控制方法包括以下步骤室内主机通过自身计 数器通过中断方式定时向室外从机发送指令信号，以及发送次数标志信号并累 计发送次数标志信号的次数；室外从机通过中断方式接收室内主机发送的指令 信号，以及根据帧头帧尾来判断指令信号是否接收成功，若指令信号接收成功， 则将接收完成信号置位，即finish是否置位；室外从机在接收到符合预定条件 的指令信号后，执行相应指令。
还可以包括以下步骤
室外从机检测接收完成信号是否置位，即finish是否置位，并判定若检
测到接收完成信号置位，则所得帧地址码比较室内主机与室外从机的地址码是 否相同，若相同，则判断其信号类型码，若该类型码对应的是查询信号，则室
外从机将采样数据按照数码格式发送给室内主机；若该类型码对应的是指令信号，则根te指令帧格式取出指令。
还可以包括以下步骤
室内主机检测接收完成信号是否置位，即finish是否置位，并判定若检 测到接收完成信号置位，则按照数据帧格式取出地址码、信号类型码、数据长
度位、CRC效验码和数据位，以及确认地址码、信号类型码和CRC效验码正 确；室内主机存储采集数据，并将次数标志信号归零，即将count置为0。
作为优选还可以包括以下步骤 -
室内主机检测发送次数标志信号的次数，并判定若发送次数标志信号的 次数大于5次，即coimt大于5，则室内主机判定通信失败，以及室内主机控 制人机对话模块报警；若发送次数标志信号的次数小于或等于5次，则室内主 机判定通信正常，以及室内主机将采样数据以预定的顺序储存，并控制人机对 话模块显示所储存的数据。
该实施例中，采样数据和指令信号的传输均使用9600kbps的速率传送数 据，使用主从式通信模式。査询信号可为查询帧，发出次数标志信号可为次数 标志位count, 0011^++表示发出次数标志信号的累计,接收完成信号可为接收完 成位finish 。
实施例二。
一种室内外微波收发通信监控系统，包括室内子系统和室外子系统，所述 室内子系统包括室内广电信号处理模块，用于处理室内广电信号；第一滤波 器、用于滤得所需的广电调制信号；第二滤波器，用于滤除外界干扰信号和广 电调制信号；室内FSK调制模块，用于将TTL通信信号转化为FSK调制信号； 室内主机，用于控制室内子系统与室外子系统间的通信；室内主机连接室内FSK调制模块，室内FSK调制模块连接第二滤波器，室内广电信号处理模块 连接第一滤波器，第一滤波器连接电容，电容的另一端和第二滤波器的信号端 连接通信供电电缆的室内端。
所述室外子系统包括室外广电信号处理模块，用于处理室外广电信号； 第三滤波器、用于滤得所需的广电调制信号；第四滤波器，用于滤除外界干扰 信号和广电调制信号；室外FSK调制模块，用于将TTL通信信号转化为FSK 调制信号；室外从机，用于控制室外子系统与室内子系统间的通信；室外从机 连接室外FSK调制模块，室外FSK调制模块连接第四滤波器，室外广电信号 处理模块连接第三滤波器，第三滤波器连接电容，电容的另一端和第四滤波器 的信号端连接通信供电电缆的室外端。
第一滤波器和第三滤波器为带通滤波器。
如图1，室内广电信号处理模块为发射塔下监控室内的室内广电信号处理 模块。室外广电信号处理模块为发射塔上发射接收设备内的室外广电信号处理 模块。第一滤波器和第三滤波器为带通滤波器，其通带为所需视频广播调制信 号的带宽频率。第二滤波器和第四滤波器为中心频率为915MHz的带通滤波 器，室内FSK调制模块和室外FSK调制模块采用型号为SM-36C的无线通信 FSK调制模块，该调制模块可以将TTL通信信号转化为中心频率为915MHz 的FSK调制信号，发射功率10dBm，接收灵敏度-110dBm。室内主机和室外 从机分别为室内子系统和室外子系统的中央处理器，可为单片机，在此发明中 他们的型号不作要求，但要求作为室内主机和室外从机的单片机具备异步收/ 发(UART)通信接口。
室内主机的异步收/发通信接口连接室内FSK调制模块的相应接口，通过第二滤波器滤波除去外界干扰和视频广播调制信号，通过耦合端口耦合接入通 信供电电缆的室内端。室内广电信号处理模块的信号输入/输出端连接第一滤
波器，第一滤波器滤除去电缆上的FSK调制信号后通过电容隔直，加上耦合 入的FSK调制信号以及通过电感去交后的DC电源一起，通过通信供电电缆连 接至室外从机，室外从机通过电感去交得到传输来的DC电源，后利用电容隔 直，再接第三滤波器滤掉FSK调制信号最后接室外广电信号处理模块的输入/ 输出端。室外从机的的异步收/发通信接口连接室外FSK调制模块的相应接口 ， 通过第四滤波器滤除外界干扰和视频广播调制信号，通过耦合端口耦合接入通 信供电电缆的室外端，从而实现通信信道连接。综上实现单片机通信，直流电 源供电，广播电视信号传播一条通信供电电缆传输，并相互不影响。 本发明未涉及的硬件部分和软件部分均可通过现有技术实现。
权利要求
1、一种室内外微波收发通信监控方法，包括室内主机和室外从机间的数据收发的监控方法和室内主机对室外从机的指令控制方法，其特征是所述室内主机和室外从机间的数据收发的监控方法包括以下步骤室内主机通过自身计数器以中断方式定时向室外从机发送查询信号，以及发送次数标志信号并累计发送次数标志信号的次数；室外从机以中断方式接收室内主机发送的查询信号，以及判断查询信号是否接收成功，若查询信号接收成功，则将接收完成信号置位；室外从机在接收到符合预定条件的查询信号后，向室内主机发送采样数据；室内主机通过中断方式接收来自室外从机发送的采样数据，以及判断采样数据是否接收成功，若采样数据接收成功，则将接收完成信号置位；所述室内主机对室外从机的指令控制方法包括以下步骤室内主机通过自身计数器通过中断方式定时向室外从机发送指令信号，以及发送次数标志信号并累计发送次数标志信号的次数；室外从机通过中断方式接收室内主机发送的指令信号，以及判断指令信号是否接收成功，若指令信号接收成功，则将接收完成信号置位；室外从机在接收到符合预定条件的指令信号后，执行相应指令。
2、 根据权利要求1所述的一种室内外微波收发通信监控方法，其特征是还包括以下步骤室外从机检测接收完成信号是否置位，并判定 若检测到接收完成信号置位，则比较室内主机与室外从机的地址码是否相同， 若相同，则判断其信号类型码，若该类型码对应的是查询信号，则室外从机将采样数据按照预定格式发送 给室内主机；若该类型码对应的是指令信号，则根据预定格式取出指令。
3、 根据权利要求1所述的一种室内外微波收发通信监控方法，其特征是还包 括以下步骤室内主机检测接收完成信号是否置位，并判定 若检测到接收完成信号置位，则按照预定格式取出地址码、信号类型码、数据长度位、CRC效验码和 数据位，以及确认地址码、信号类型码和CRC效验码正确； 室内主机存储采集数据，并将次数标志信号归零。
4、 根据权利要求1所述的一种室内外微波收发通信监控方法，其特征是还包 括以下步骤室内主机检测发送次数标志信号的次数，并判定若发送次数标志信号的次数大于5次，则室内主机判定通信失败，以及 室内主机控制人机对话模块报警；若发送次数标志信号的次数小于或等于5次，则室内主机判定通信正常， 以及室内主机将采样数据以预定的顺序储存，并控制人机对话模块显示所储存 的数据。
5、 一种室内外微波收发通信监控系统，包括室内子系统和室外子系统，其特征是所述室内子系统包括室内广电信号处理模块，用于处理室内广电信号；第一滤波器、用于滤得所需的广电调制信号；第二滤波器，用于滤除外界干扰信号和广电调制信号；室内FSK调制模块，用于将TTL通信信号转化为FSK调制信号；室内主机，室内主机为具有异步收/发模块通信接口的单片机，用于控制 室内子系统与室外子系统间的通信；室内主机的异步收/发模块通信接口连接室内FSK调制模块，室内FSK调 制模块连接第二滤波器，室内广电信号处理模块连接第一滤波器，第一滤波器 连接电容，电容的另一端和第二滤波器的信号端连接通信供电电缆的室内端；所述室外子系统包括室外广电信号处理模块，用于处理室外广电信号； 第三滤波器、用于滤得所需的广电调制信号； 第四滤波器，用于滤除外界干扰信号和广电调制信号； 室外FSK调制模块，用于将TTL通信信号转化为FSK调制信号； 室外从机，室外从机为具有异步收/发模块通信接口的单片机，用于控制 室外子系统与室内子系统间的通信；室外从机的异步收/发模块通信接口连接室外FSK调制模块，室外FSK调制模块连接第四滤波器，室外广电信号处理模块连接第三滤波器，第三滤波器连接电容，电容的另一端和第四滤波器的信号端连接通信供电电缆的室外端； 所述室内主机和室外从机均具有异步收/发模块通信接口 。
6、 根据权利要求5所述的一种室内外微波收发通信监控系统，其特征是所述 第一滤波器和第三滤波器为带通滤波器。
7、 根据权利要求5所述的一种室内外微波收发通信监控系统，其特征是所述 第二滤波器和第四滤波器为中心频率为915MHz的带通滤波器。
8、 根据权利要求5所述的一种室内外微波收发通信监控系统，其特征是所述 室内FSK调制模块和室外FSK调制模块将TTL通信信号转化为中心频率为 915MHz的FSK调制信号。
全文摘要
一种室内外微波收发通信监控系统，包括室内子系统和室外子系统，其特征是所述室内子系统包括室内广电信号处理模块，第一滤波器、第二滤波器、室内FSK调制模块和室内主机；室内主机的异步收/发模块通信接口连接室内FSK调制模块，室内FSK调制模块连接第二滤波器，室内广电信号处理模块连接第一滤波器，第一滤波器连接电容，电容的另一端和第二滤波器的信号端连接通信供电电缆的室内端。本发明采用型号为SM-36C的无线通信模块，通过将TTL电平信号调制为FSK调制信号，通过现有通信供电电缆传输，辅以特设通信协议，可以很好的同室外机及直放站等通信，抗干扰能力强，误码率低，成本低廉，具有很好的应用价值。
文档编号H04B17/00GK101547049SQ20091002678
公开日2009年9月30日 申请日期2009年5月6日 优先权日2009年5月6日
发明者鹏 彭 申请人:南京赛格微电子科技有限公司