一種無線通信設(shè)備信號快速跟蹤方法

　　該方法程序通過C#網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)現(xiàn)。通過加入組播組，接收組播信息，確定信道狀態(tài)并讀取設(shè)備分配頻率值，經(jīng)由該頻率值設(shè)置頻譜模塊中心頻率，采用自動跟蹤或手動跟蹤方式，將設(shè)備工作信號置于頻譜中心，從而實(shí)現(xiàn)信號快速跟蹤。

　　《當(dāng)代通信》是由信息產(chǎn)業(yè)部主管，中國通信企業(yè)協(xié)會主辦，中國電信博物館承辦的通信類綜合刊物。自1994年創(chuàng)刊以來，因其豐富的內(nèi)容、權(quán)威的報道，形成了自己的特色和影響。

　　新型通信裝備，普遍采用網(wǎng)絡(luò)接口集中控制，通過組播方式定時播發(fā)狀態(tài)信息，通過捕獲狀態(tài)信息，可以明確了解設(shè)備工作狀態(tài)，通過單播方式控制設(shè)備工作狀態(tài)，從而達(dá)成通信。

　　本裝置采用捕獲狀態(tài)信息，獲取頻率參數(shù)，通過頻率參數(shù)設(shè)置頻譜模塊中心頻率值，將信號頻譜置于中心位置觀察，判斷信號質(zhì)量，達(dá)到檢測信號的目的。

　　1 基本原理

　　多臺調(diào)制解調(diào)器的控制網(wǎng)口和頻譜模塊的數(shù)據(jù)網(wǎng)口連接到控制交換機(jī)，然后連接到信號監(jiān)測計(jì)算機(jī)，通過信號監(jiān)測計(jì)算機(jī)程序，捕獲調(diào)制解調(diào)器控制網(wǎng)口的控制信號，解析信號格式，讀取頻率信息，利用此頻率信息，控制頻譜模塊的中心頻率，將信號顯示在屏幕中央，以便觀察信號質(zhì)量。其基本原理如圖1所示。

　　2 接收組播狀態(tài)信息并提取頻率信息部分關(guān)鍵代碼

　　通過定義組播地址和組播端口，加入組播組(注意區(qū)分組播地址端口與單播地址端口的區(qū)別)，并接收組播信息[1-3]。

　　receiveUdpClient = new UdpClient(local_port);

　　receiveUdpClient.JoinMulticastGroup(multicast_IP);

　　remoteipendpoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any， 0);

　　Thread threadReceive = new Thread(ReceiveMessage);

　　threadReceive.Name = "ReceiveThread";

　　threadReceive.Start();

　　線程threadReceive中的ReceiveMessage()函數(shù)通過無限循環(huán)，不斷接收組播信息，并將接收到的十六進(jìn)制信息以ASCII方式顯示出來。displaytheresult(byte[] test)從接收信息幀中提取信道狀態(tài)，顯示在信道狀態(tài)標(biāo)簽中。此處涉及十六進(jìn)制與ASCII碼之間的轉(zhuǎn)換，以及頻率值計(jì)算等幀解析內(nèi)容，是程序的難點(diǎn)之一。

　　void displaytheresult(byte[] test)

　　{

　　if(test[7]==0x93) //幀標(biāo)識

　　{ byte tempbyte=test[11]; //信道狀態(tài)

　　switch( tempbyte)

　　{ case 0x20：

　　lbl_status_Text="空閑";

　　break;

　　……

　　}}

　　if(test[7]==0x97) //幀標(biāo)識

　　{ byte[] tempbytes1=new byte[4]; //取接收頻率字節(jié)，從15到18字節(jié)

　　tempbytes1[0] =test[15]; //倒序

　　tempbytes1[1] =test[16];

　　tempbytes1[2] =test[17];

　　tempbytes1[3] =test[18];

　　uint tempint=System.BitConverter.ToUInt32(tempbytes1，0); //變換為32bits整數(shù)

　　tempint-=9750000; //頻率變換

　　lbl_ReceiveFrequency_Text = tempint.ToString();

　　((Label)(this.Controls.Find(tempstr22， true)[0])).Text = lbl_ReceiveFrequency_Text;

　　…… //發(fā)送頻率，從19到23字節(jié);通信對方電話號碼，從33到36字節(jié)

　　}}

　　3 操作頻譜模塊部分關(guān)鍵代碼

　　第一步、分配頻率組播信息僅僅在分配頻率時出現(xiàn)一次，因此，頻率信息稍縱即逝，必須持續(xù)監(jiān)聽組播信息，獲取分配的頻率值，結(jié)合判斷信道狀態(tài)，確定頻率的有效性，如果頻率有效，且獲取了頻率信息，則將頻率值顯示在發(fā)送頻率或接收頻率標(biāo)簽上。

　　第二、在接收頻率或發(fā)送頻率標(biāo)簽上點(diǎn)擊鼠標(biāo)或設(shè)置為自動跟蹤方式，點(diǎn)擊鼠標(biāo)觸發(fā)事件，該事件將標(biāo)簽頻率值設(shè)置為頻譜模塊中心頻率，頻譜模塊的頻譜中心顯示通信信號，通過該信號觀察信號質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)送頻率或接收頻率的快速跟蹤。

　　頻譜模塊控制采用標(biāo)準(zhǔn)SCPI命令[4-5]，但是頻譜控件的操作參考資料少，功能強(qiáng)大，編程使用比較復(fù)雜，是本程序的另一個難點(diǎn)。

　　設(shè)置頻譜模塊中心頻率代碼如下。

　　private void btn_centerfrequency_setup_Click(object sender， EventArgs e)

　　{double center_freq1 = double.Parse(tbox_centerfrequency.Text);

　　center_freq1 = center_freq1 * 1000000;

　　ulong center_freq2 = Convert.ToUInt64(center_freq1);

　　string center_freq3 = center_freq2.ToString();

　　string center_freq4 = "：FREQ：CENT " , center_freq3 , '\n';

　　if (socket != null)

　　{if (socket.Connected)

　　{socket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes(center_freq4));

　　readout_x_data();

　　display_x_data();}}}

　　設(shè)置頻譜模塊掃寬代碼如下：

　　private void btn_span_setup_Click(object sender， EventArgs e)

　　{double span1 = double.Parse(tbox_span.Text);

　　span1 = span1 * 1000000;

　　ulong span2 = Convert.ToUInt64(span1);

　　string span3 = span2.ToString();

　　string span4 = "：FREQ：SPAN " , span3 , '\n';

　　if (socket!=null)

　　{if(socket.Connected)

　　{ socket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes(span4));

　　readout_x_data();

　　display_x_data();}}}

　　參考電平的設(shè)置，沒有采用設(shè)置頻譜模塊參數(shù)的方式實(shí)現(xiàn)，而是直接設(shè)置頻譜控件的Y軸范圍，實(shí)現(xiàn)控制參考電平，其代碼如下所示：

　　private void btn_reflevel_setup_Click(object sender， EventArgs e)

　　{int yreflevel = int.Parse(tbox_ref_level.Text);

　　int ybase = yreflevel - yinterval * 10;

　　yAxis1.SetMinMax(ybase， yreflevel);}

　　循環(huán)讀取頻譜模塊頻譜數(shù)據(jù)，解析該數(shù)據(jù)并顯示頻譜圖的代碼如下所示：

　　private void timer1_Tick(object sender， EventArgs e)

　　{double[] temp_data = new double[601];

　　if (socket.Connected)

　　{ socket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes("：TRAC：DATA? TRACE1\n"));

　　temp_data = GetData(); //接收頻譜數(shù)據(jù)

　　PlotData(temp_data); //繪制頻譜圖

　　value_display(); //MARKER動態(tài)顯示

　　if(peak_enable) //峰值搜索

　　{peak_x = getmaxandindex(temp_data);

　　xyCursor1.XPosition = peak_x;

　　peak_enable = false; }}}

　　4 結(jié)論

　　該方法程序運(yùn)行結(jié)果如圖2所示。

　　該方法程序還具有存儲頻譜圖片功能、頻譜錄像及回放功能、標(biāo)識讀數(shù)功能、峰值搜索功能等頻譜模塊常用功能，便于在快速跟蹤信號頻率的基礎(chǔ)上，達(dá)到快速判斷信號質(zhì)量的目的。該程序?qū)嶋H使用穩(wěn)定可靠，跟蹤快速，達(dá)到任務(wù)目的。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 張景峰，鄒澎濤.C#中實(shí)現(xiàn)IP組播的關(guān)鍵技術(shù)[J].電腦開發(fā)與應(yīng)用，2007(9)：67-68.

　　[2] 陳建華.C#中利用UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)信息的廣播和組播[J].軟件，2011(11)：4-6.

　　[3] 管麗娜.基于C#的IP組播通信應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 河北省科學(xué)院學(xué)報，2007(3)：12-16.

　　[4] 秦凡，韋高.基于VISA庫及SCPI命令的儀器程控測量[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011(11)：118-120.

　　[5] 徐宙，劉連照，程彥杰，等.基于C#的數(shù)字存儲示波器控制軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)量與測試技術(shù)，2016(2)：53-55.