專利名稱：具有用于控制多個不同類型受控部件的命令發(fā)生器的命令調(diào)制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種命令調(diào)制系統(tǒng)，用于發(fā)生將被送至例如，衛(wèi)星等的命令外部受控設(shè)備。


圖1說明了典型現(xiàn)有命令發(fā)生部件。如圖1所示，命令發(fā)生器單元100被設(shè)成來接收來自前臺接口和/或外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的200輸入。這種傳統(tǒng)系統(tǒng)的硬件配制包括安裝于命令發(fā)生器單元100單獨盒內(nèi)的微機與外圍處理器。控制前臺上的數(shù)字鍵盤、控制鈕與字符顯示器組成本地控制的操作界面，圖1中標(biāo)識為前臺操作接口。一個串行接口用于由外部處理器200來進行的計算機控制，這樣的接口在圖1中標(biāo)識為計算機接口線。產(chǎn)生命令所需的參數(shù)可由控制前臺的操作員輸入或者從外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)200接收。由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)200產(chǎn)生的命令可首先被存貯，然后沿計算機接口線送至命令發(fā)生器單元100。命令發(fā)生器單元按照從前臺或外部處理系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)產(chǎn)生合適的命令序列用于傳送至目標(biāo)系統(tǒng)，如一個特定的衛(wèi)星。
圖1的系統(tǒng)使用的軟件存于一個可編程ROM中。此軟件處理經(jīng)由前臺控制在本地操作員的輸入，和/或經(jīng)由串行口來的外部處理器的輸入。該軟件由匯編語言寫成并非常難修改。
此外，命令發(fā)生器是定制設(shè)計的，只可以控制特定的一種或幾種類型的已知目的系統(tǒng)，且在給定時間只能產(chǎn)生單一形式的輸出。這產(chǎn)生這樣的問題如果多個已知類型的目的系統(tǒng)要被同時控制，或者新的類型的目標(biāo)系統(tǒng)要被控制，就需要相應(yīng)個數(shù)的命令發(fā)生器。
本發(fā)明的目的之一在于提出一種命令調(diào)制系統(tǒng)，其具有同時為多個不同類型的目標(biāo)系統(tǒng)提供輸出的能力。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種命令調(diào)制系統(tǒng)，該系統(tǒng)以相對小的花費高度靈活地適應(yīng)于新的目標(biāo)系統(tǒng)的增加。
按照本發(fā)明，一個命令調(diào)制系統(tǒng)包括一個或多個輸入設(shè)備，它們既可以是本地也可以是遠(yuǎn)程的設(shè)備；一個命令發(fā)生器，用于按照輸入設(shè)備來的命令信息產(chǎn)生被控系統(tǒng)的命令序列；至少一個命令調(diào)制通道，用于按照命令信息和通道參數(shù)產(chǎn)生被調(diào)制的命令信號以傳輸給被控系統(tǒng)；一個通道控制器以響應(yīng)命令信息用于控制至少一個通道參數(shù)。
本命令調(diào)制系統(tǒng)的優(yōu)選實施例包括多個命令調(diào)制通道分別用于控制不同的目標(biāo)系統(tǒng)。用戶可為特定的的目的系統(tǒng)分配特定的通道，配制被分配的通道的調(diào)制參數(shù)，例如調(diào)制方式，頻率、振幅及比特率，使之與被控系統(tǒng)相兼容，然后輸入用于目的系統(tǒng)而產(chǎn)生的命令序列，該序列由所分配的命令調(diào)制通道調(diào)制然后傳輸給目標(biāo)系統(tǒng)。
輸入設(shè)備可以是操作員輸入設(shè)備，如操縱臺或鍵盤，或者是一個外部處理器，或者兩者兼而有之。它們既可是本地也可是遠(yuǎn)程設(shè)備，遠(yuǎn)程設(shè)備被連至系統(tǒng)控制器，該控制器產(chǎn)生合適的命令序列與命令參數(shù)并將其轉(zhuǎn)給命令調(diào)制通道。
該命令調(diào)制通道使用廉價數(shù)字信號處理器(DSP)電路產(chǎn)生命令調(diào)制波形。也提供加密能力。最后，在命令空閑期間，每個通道可以傳送用戶定義的擴展波形以消除射頻載波能量以滿足CCIR的連接時的能量限制。
在本優(yōu)選實施例中，本地命令調(diào)制系統(tǒng)用一臺個人計算機，如帶Intel 386處理器的IBM PC實現(xiàn)。然而應(yīng)該理解，可以采用另外的實現(xiàn)方法，并較優(yōu)地適合特定的環(huán)境。
以下將結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明，附圖簡要說明如下圖1是說明現(xiàn)有的命令發(fā)生器單元的能力的圖。
圖2是說明本發(fā)明的命令調(diào)制系統(tǒng)的能力的圖。
圖3是說明本發(fā)明的命令調(diào)制系統(tǒng)的基本硬件配制的圖。
圖4是說明本發(fā)明的命令調(diào)制系統(tǒng)的基本軟件配制的圖。
圖5是說明本發(fā)明的命令調(diào)制系統(tǒng)的擴展硬件配制的圖。
圖6是說明本發(fā)明的命令調(diào)制系統(tǒng)的擴展軟件配制的圖。
圖2解釋本發(fā)明的命令調(diào)制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)。這里命令調(diào)制系統(tǒng)10能夠從多個外部處理系統(tǒng)2a至2c中接收輸入，并能同時提供多個輸出。
優(yōu)選實施例包括分布式多處理結(jié)構(gòu)。它允許有從本地與遠(yuǎn)程設(shè)備來的操作員命令的多個輸入源。并向沿計算機接口線的多個外部處理系統(tǒng)提供接口用于計算機控制命令。其模塊設(shè)計容易適合于不同應(yīng)用并且可用于需要本地與遠(yuǎn)程命令能力的復(fù)雜系統(tǒng)的不同類型的同時命令控制。
本發(fā)明還通過例如向系統(tǒng)增加數(shù)字信號處理板，并且修改現(xiàn)存的軟件模塊等方式以相對低的成本，為適應(yīng)新型目標(biāo)系統(tǒng)的增加，提供了靈活性。本發(fā)明使用數(shù)字信號處理技術(shù)提供廉價的命令發(fā)生調(diào)制波形的手段。一個系統(tǒng)就能同時產(chǎn)生多個輸出以指示多種受控設(shè)備，例如，多個衛(wèi)星。
圖2的命令調(diào)制系統(tǒng)10是模塊形式由軟件與硬件模塊組合集成。這些模塊將結(jié)合說明基本系統(tǒng)配制的圖3與4在下面描述。
如圖3所示的本發(fā)明的優(yōu)選現(xiàn)實施例的基本硬件配制包括一個本地輸入設(shè)備6，如直接連至系統(tǒng)控制器4的鍵盤和視頻顯示終端，用于提供本地操作能力，一個連至遠(yuǎn)地系統(tǒng)控制器的同類型遠(yuǎn)程輸入設(shè)備3，用于提供遠(yuǎn)程命令能力。系統(tǒng)控制器接收操作員輸入的命令信息，產(chǎn)生合適的命令序列、通道分配和配制數(shù)據(jù)，如果是遠(yuǎn)程，則通過通訊網(wǎng)絡(luò)5向系統(tǒng)4傳送，如果是本地，則直接經(jīng)過通訊線向系統(tǒng)4傳送。系統(tǒng)控制器1也能依據(jù)來自外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2的命令信息輸入，發(fā)布計算機控制命令。
系統(tǒng)控制器4接收命令序列、分配通道和配置數(shù)據(jù)，將其通過一CMC通訊接口7繼續(xù)送至一組命令調(diào)制通道(CMC)8a-8n。如果需要，可以提供多個本地和/或遠(yuǎn)程輸入設(shè)備、處部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和系統(tǒng)控制器。每個命令調(diào)制通道可以向不同類型的系統(tǒng)發(fā)布命令，并能夠產(chǎn)生單一或多個輸出給同一目標(biāo)系統(tǒng)。由于保密的原因，有些目標(biāo)系統(tǒng)配有加密命令模式的處理能力，為此提供一個接口至加密設(shè)計9以對這種操作模式提供支持。
盡管優(yōu)選實施例包括上述圖3中所示特定順序排布的模塊，這些模塊可以多種不同的方式排布以適合于特定系統(tǒng)應(yīng)用，例如，如同將結(jié)合命令調(diào)系統(tǒng)的一個擴展版本在以后說明的那樣。
圖3所示的多種硬件部件將詳細(xì)描述。
系統(tǒng)控制器用于提供命令發(fā)布能力。對衛(wèi)星命令的發(fā)布，遠(yuǎn)程系統(tǒng)控制器典型地處于衛(wèi)星控制中心。命令信息由鍵盤或其它輸入設(shè)備的操作員輸入，或者命令信息被預(yù)存而由外部處理系統(tǒng)2傳至系統(tǒng)控制器。系統(tǒng)控制產(chǎn)生對應(yīng)于輸入命令的命令序列、分配通道及配置數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)在系統(tǒng)控制器如為遠(yuǎn)程時，通過通訊網(wǎng)絡(luò)5，在系統(tǒng)控制器如為本地時，則通過直接通訊線送至相應(yīng)的系統(tǒng)控制器4?；鞠到y(tǒng)包括一個輸入設(shè)備和系統(tǒng)控制器，然而，為允許遠(yuǎn)程發(fā)布命令能力，典型的系統(tǒng)除本一個本地輸入設(shè)備和系統(tǒng)控制器之外有至少一個遠(yuǎn)程輸入設(shè)備和系統(tǒng)控制器。
典型地，鍵盤與視頻顯示終端作為本地或遠(yuǎn)程的輸入設(shè)備6或3，允許操作員向被控系統(tǒng)輸入命令信息。在本地，輸入設(shè)備6連至系統(tǒng)控制器4。在遠(yuǎn)程，輸入設(shè)備3連至系統(tǒng)控制器1。
通訊網(wǎng)絡(luò)5連接遠(yuǎn)地系統(tǒng)控制器1和本地系統(tǒng)控制器4。通訊網(wǎng)絡(luò)可以象連接遠(yuǎn)程與本地控制系統(tǒng)的直接連口連線一樣簡單，也可以象廣域網(wǎng)一樣復(fù)雜，能允許幾個遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)與一個或多個本地控制系統(tǒng)通訊。典型地，當(dāng)命令系統(tǒng)資源如同本地控制器一樣是位于一特定區(qū)域內(nèi)(如一個設(shè)施內(nèi)的不同地方)的多個遠(yuǎn)地系統(tǒng)控制器時，一局域網(wǎng)用于充當(dāng)通訊網(wǎng)絡(luò)5。通訊調(diào)制解調(diào)器有時也用于從遠(yuǎn)程系統(tǒng)控制器提供命令發(fā)布能力。
系統(tǒng)控制器4從輸入設(shè)備或外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接收命令信息，并將命令序列、通道分配和配置數(shù)據(jù)經(jīng)CMC通訊接口7送至一組命令調(diào)制通道8a-8n中。輸入設(shè)備6，系統(tǒng)控制器4，CMC通訊接口7和命令調(diào)制通道8a-8n典型地由個人計算機(PC)實現(xiàn)并放于其中。對衛(wèi)星的命令發(fā)布，這樣的命令調(diào)制系統(tǒng)通常設(shè)在地面站中，該地面站地理上適當(dāng)定位以向特定的衛(wèi)星提供命令傳輸訪問。
系統(tǒng)控制器4產(chǎn)生用于設(shè)置適當(dāng)?shù)牟ㄐ萎a(chǎn)生格式的適當(dāng)?shù)拿钫{(diào)制通道所需的命令序列通道設(shè)置及配置數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)與命令序列一道送至通道控制器，系統(tǒng)控制器通過上述過程來控制CMC8a-8n。每個命令調(diào)制通道可能需要不同的波形產(chǎn)生格式，例如每個通過特定命令調(diào)制通道被訪問的衛(wèi)星，需要以特定格式接收命令序列。通過提供多個命令調(diào)制通道，其中任何一個可以具有獨自的波形產(chǎn)生格式，可命令多個各自需接收特定波形的多個衛(wèi)星。配置命令調(diào)制通道和提供命令序列的功能由本地輸入設(shè)備6、或遠(yuǎn)程輸入設(shè)備3的操作員，或由外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2的請求來完成。
該CMC接口7提供系統(tǒng)控制器4和可用的命令調(diào)制通道8a-8n間的通訊，其通常由系統(tǒng)控制器和命令調(diào)制通道的數(shù)字信號處理器間的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計算機總線上例如VME總線上的對存貯器共享塊的雙向訪問來實現(xiàn)。
每個命令調(diào)制通道是一個集成模塊，以產(chǎn)生基帶命令波形。每個單元由一個數(shù)字信號處理器(DSP)模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)和輸出抗混淆濾波器組成。命令調(diào)制通道根據(jù)從系統(tǒng)控制器4來通道分配、配置數(shù)據(jù)產(chǎn)生調(diào)制的命令波形。每個命令調(diào)制通道8a-8n能夠向不同的系統(tǒng)類型發(fā)布命令，能夠產(chǎn)生單一或多個輸出給同一目標(biāo)系統(tǒng)，多個輸出通常用于起備用作用。例如象衛(wèi)星這樣的復(fù)雜系統(tǒng)通常裝有兩上備用接收器用于目標(biāo)系統(tǒng)。命令調(diào)制通道用于此種應(yīng)用時，能夠提供兩種輸出以使得能夠同時產(chǎn)生針對這兩個接收器的傳輸?shù)牟ㄐ巍?br> 作為一種保護大型衛(wèi)星投資的保密手段，在沒有命令期間包括命令輸出序列間和命令序列內(nèi)的位間，向命令接收器發(fā)送連接載波。這將避免對衛(wèi)星的干擾及未經(jīng)申請向衛(wèi)星發(fā)送指令。在上述期間，命令調(diào)制通道產(chǎn)生用戶定義的擴展波，分散載波裝置，以使其不超過由CCIR建立的連接能量限度。
為了保密，一些目的系統(tǒng)有加密命令模式。在此情況下，外部加密設(shè)備9，在信息途經(jīng)系統(tǒng)控制器時給予加密。這樣，未經(jīng)授權(quán)的用戶不能檢測傳給目標(biāo)系統(tǒng)的信息，或傳送非授權(quán)命令給系統(tǒng)。進一步說，每個目標(biāo)系統(tǒng)有一個相對應(yīng)的解密器以解密收到的加密信息。
按照本發(fā)明的命令調(diào)制系統(tǒng)包括一組靈活的合適的軟件模塊，其基本系統(tǒng)配制如圖4所示。操作接口模塊13和16在系統(tǒng)控制器1和4上運行，允許操作員在本發(fā)或遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng)的通道控制和命令產(chǎn)生功能，通道控制模塊11a和14a分別在系統(tǒng)控制器1和4上運行，按照從操作員接口模塊13和16及外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)收到的命令信息，進行特定目標(biāo)系統(tǒng)的通道分配、配置。命令調(diào)制通道8a-8n的配置由選擇、修改目標(biāo)系統(tǒng)的相應(yīng)調(diào)制參數(shù)，例如調(diào)制方式、頻率、振幅和比特率來進行。
命令產(chǎn)生模塊11b和14b也分別在系統(tǒng)控制器1和4上運行，按照由操作員接口模塊13和16以及外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接收的命令信息產(chǎn)生命令序列。命令產(chǎn)生模塊11b-n和通道控制模塊11a分別完成與命令產(chǎn)生模塊14b-n和通道控制模塊14a相同的功能，以響應(yīng)所收到的來自輸入設(shè)備外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來的命令信息。命令序列和通道控制數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)通訊接口模塊15送至命令控制器模塊10，該模塊運行于本地系統(tǒng)控制器4上。
命令控制器模塊10接收命令控制數(shù)據(jù)和命令序列，發(fā)出申請，并用CMC通訊接口模塊17將其送入合適的命令調(diào)制通道。一個DDS(直接數(shù)字合成)模塊18a-18n運行于每個命令調(diào)制通道上，基于選擇的模塊參數(shù)產(chǎn)生將被傳送給目標(biāo)系統(tǒng)的調(diào)制的命令波形。
圖4解釋的各種軟件模塊，將更詳細(xì)說明如下。
操作員接口模塊13和16通過圖3中的輸入設(shè)備3和6來提供操作員和系統(tǒng)間的接口。操作員接口模塊13和16分別處于圖3的系統(tǒng)控制器1和4上。操作員接口模塊允許操作員進行本地或遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng)的通道控制和命令產(chǎn)生功能。為每種類型的目標(biāo)系統(tǒng)提供一個通用的操作員接口模塊和附加的操作員接口模塊。
每個操作員接口模塊是一外層程序以允許操作員訪問通道控制模塊(11a、14a)和命令產(chǎn)生模塊(11b-n、14b-n)。它由建立與控制主菜單、子菜單、對話框及功能鍵的程序集合而成，例如要增加新類型的目標(biāo)系統(tǒng)時，可使用操作員接口程序集來建立用于新型目標(biāo)系統(tǒng)的命令產(chǎn)生對話框，定義適合的動作(例如傳輸命令、執(zhí)行命令)為功能鍵，將對話框分配到子菜單上以對其進行訪問。
通道控制模塊11a和14a控制圖3所示命令調(diào)制通道8a-8n的狀態(tài)和配置。這允許操作員通過輸入系統(tǒng)的識別號，如空間飛行器的識別另給一特定的目標(biāo)系統(tǒng)分配命令調(diào)制通道。也允許操作員通過選擇合適的波形調(diào)制參數(shù)如調(diào)制模式，載波頻率、振幅和比特率為目標(biāo)系統(tǒng)配置命令調(diào)制通道。通道控制模塊11a和14a分別處于圖3的系統(tǒng)控制器1和4中。一般來說，在具有本地通道控制能力的系統(tǒng)中，系統(tǒng)控制器的本地操作員能選擇哪些命令調(diào)制通道允許由外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或遠(yuǎn)程輸入設(shè)備控制。外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或遠(yuǎn)程的輸入設(shè)備只可分配、配置、和使用(命令)那些可以被控制的命令調(diào)制通道。
命令產(chǎn)生模塊11b-n和14b-n從操作員接口模塊13和16及外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2接收命令信息，按接收的命令信息及目標(biāo)系統(tǒng)制造商的說明書產(chǎn)生命令序列。該命令序列對不同類型的目的系統(tǒng)來說一般是不同的，因此對每一類目標(biāo)系統(tǒng)提供一個分別的命令產(chǎn)生模塊。命令產(chǎn)生模塊14a-n處于圖3中的系統(tǒng)控制器4中，此處需要本地(操作員或計算機控制的)命令發(fā)布能力，命令操作模塊11b-n處于圖3的系統(tǒng)控制器1中，此處需要遠(yuǎn)程(操作員或計算機控制的)命令發(fā)布能力。
網(wǎng)絡(luò)通訊接口模塊15在系統(tǒng)控制器1和4中，提供系統(tǒng)控制器間的接口。如果使用命令序列和命令控制數(shù)據(jù)傳至命令控制模塊10，如果是遠(yuǎn)程，上述傳送是通過網(wǎng)絡(luò)通訊接口模塊15來完成，如果是本地，則通過直接通訊聯(lián)接來完成。最常用的接口是直接異步接口，局域網(wǎng)接口和調(diào)制解調(diào)器接口。
命令控制器模塊10在本地系統(tǒng)控制器4中，根據(jù)接收到的命令控制數(shù)據(jù)來響應(yīng)一組命令調(diào)制通道的控制。命令控制器模塊10的功能是確認(rèn)由所接收的來自命令控制模塊11a和14a的命令控制數(shù)據(jù)，并通過CMC通道通訊接口模塊17把這些數(shù)據(jù)和來自命令產(chǎn)生模塊11a-n和14a-n的相關(guān)數(shù)據(jù)送給相應(yīng)的的命令調(diào)制通道。并將狀態(tài)信息送回給產(chǎn)生初始命令的輸入設(shè)備或外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。命令控制器模塊10對以下形式和內(nèi)容的消息進行確認(rèn)，然后對這些消息進行處理調(diào)制方式選擇調(diào)制模式(如頻移鍵控(FSK)或相移鍵控(PSK))，調(diào)制參數(shù)(例如頻率、振幅，“1”出現(xiàn)時間、“0”出現(xiàn)時間間隔)。
數(shù)據(jù)傳輸將被傳給目標(biāo)的命令序列。
執(zhí)行(Execute)將被傳送的執(zhí)行單音(tone)或多音(tones)。
數(shù)據(jù)傳輸和執(zhí)行與執(zhí)行單單音一起將被傳輸?shù)拿钚蛄小?br> 停止一個請求用于停止命令序列的傳輸和執(zhí)行。
傳輸狀態(tài)一個請求用于由通道進行的狀態(tài)信息操作。
該CMC通訊接口模塊17提供命令控制模塊10與下面將敘述的DDS模塊(18a-18n)間的接口，該接口模塊17在圖3的系統(tǒng)控制器4和圖3的命令調(diào)制通道8a-8n中。
當(dāng)系統(tǒng)控制器4要將命令控制數(shù)據(jù)和命令序列傳給一個特定的命令調(diào)制通道時，它通過CMC通訊接口，將數(shù)據(jù)和命令序列傳送至系統(tǒng)控制器4和命令調(diào)制通道10共享存貯器區(qū)中，并設(shè)置標(biāo)志讓命令調(diào)制通道讀這個數(shù)據(jù)或命令序列。命令調(diào)制通道接收請求，完成操作，把所有的要求的狀態(tài)信息放在共享存貯器區(qū)中，以供系統(tǒng)控制器4讀出。
DDS模塊18a-18n運行于圖3的命令調(diào)制通道8a-8n中的數(shù)字信號處理器上。每個DDS模塊使用直接數(shù)字合成(Direct DigitalSynthesis DDS)技術(shù)，按照選擇的調(diào)制參數(shù)，產(chǎn)生將傳給目標(biāo)系統(tǒng)的被調(diào)制的命令波形。該DDS技術(shù)是一種用于產(chǎn)生任意周期性波形的已完備建立的離散數(shù)字技術(shù)。因為本發(fā)明中的命令調(diào)制系統(tǒng)中，DDS技術(shù)由軟件實現(xiàn)，所以對大動態(tài)范圍的波形參數(shù)，例如頻率和振幅，可以獲得很好的分辨率。對不同的目標(biāo)系統(tǒng)，提供所需的不同的調(diào)制方式來發(fā)布命令。最常用的方式是頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)。
通道控制功能用于選擇和配置用于命令一特定類型的目標(biāo)系統(tǒng)的通道，并維持全部命令調(diào)制通道的當(dāng)前狀態(tài)。當(dāng)本地或遠(yuǎn)程操作員從操作員接口模塊選擇通道控制選項時，圖3中的全部的命令調(diào)制通道8a-8n的狀態(tài)被顯示。其后操作員可以選擇一個通道并顯示其配置。通道配置包括目標(biāo)系統(tǒng)的標(biāo)識，調(diào)制方式，調(diào)制參數(shù)，如頻率、振幅和比特率。
本地操作員接口模塊13和16可允許操作員通過發(fā)一個請求給圖4的控制模塊11a和14a來建立和修改通道的配置。當(dāng)一個通道被選擇用來控制一個新型目標(biāo)的系統(tǒng)時，要完成上述操作。通過本地操作員接口16，控制能力也可授權(quán)給任何命令調(diào)制通道的外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2或遠(yuǎn)程輸入設(shè)備3。
當(dāng)遠(yuǎn)程操作員或者一個外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)需要建立或修改通道配置時，從運行于圖3中的遠(yuǎn)程系統(tǒng)控制器1上的通道控制模塊11a發(fā)送一個請求到運行于圖3的系統(tǒng)控制器4上的系統(tǒng)控制器模塊10中。如果該通道被指定具有遠(yuǎn)程操作員或外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)控制能力，上述請求被接收且該遠(yuǎn)程操作員或外部處理系統(tǒng)被允許去配置該通道以用于新的目標(biāo)系統(tǒng)。如果該通道沒有被指定具有這樣的控制能力，則該請求被禁止。
如將修改通道配置的請求被接受，它通過CMC通訊接口模塊17被分配給合適的通道。
運行于命令調(diào)制通道的DDS模塊，接收命令控制數(shù)據(jù)并修改其配置以使其能給目標(biāo)系統(tǒng)發(fā)布命令。
命令調(diào)制系統(tǒng)識別4種命令模式本發(fā)操作員命令、遠(yuǎn)程操作員命令、外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的計算機控制命令及加密模式命令。
本地操作員命令通過直接與圖3的系統(tǒng)控制器4相連的鍵盤和視頻顯示終端由輸入裝置6來進行。在針對目標(biāo)系統(tǒng)選擇通道并完成設(shè)置后，相應(yīng)目標(biāo)系統(tǒng)的操作員接口由操作員接口模塊提供給操作員，隨后操作員輸入所需的命令信息。典型的需要為目標(biāo)衛(wèi)星系統(tǒng)產(chǎn)生命令序列的命令信息為飛船的標(biāo)識I.D.，接收器I.D.，解碼器I.D.，命令號和命令數(shù)據(jù)。
命令信息按目標(biāo)系統(tǒng)的類型傳給命令產(chǎn)生模塊14b-n以產(chǎn)生命令序列。命令序列然后被傳給命令控制模塊10，該模塊將其通過CMC通訊接口模塊17送給已分配給該目標(biāo)系統(tǒng)的DDS模塊(18a-18n中之一)。反饋由操作員接口模塊16送至操作員屏幕以確認(rèn)命令已經(jīng)成功地送到命令調(diào)制通道上。
遠(yuǎn)程操作員命令以基本上與本地操作員命令相同的方式進行。鍵盤和視頻終端顯示(即圖3的輸入設(shè)備3)與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)1相連。由系統(tǒng)控制器1產(chǎn)生的命令序列經(jīng)圖4的網(wǎng)絡(luò)通訊接口模塊15送至圖3中系統(tǒng)控制器4上運行的命令控制器模塊10。在將命令序列傳給命令調(diào)制通道后，反饋響應(yīng)由命令控制模塊10送回，這樣以提供一個指示信息到遠(yuǎn)程輸入設(shè)備的顯示屏上以指示該命令已被傳送。
由外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來的計算機控制命令的形成不需要操作員發(fā)布。由外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的命令自動觸發(fā)是眾所周知的，因而不在此處全面描述。被控通道應(yīng)已被指定為由計算機控制發(fā)布命令。這可由本地操作員完成或者作為系統(tǒng)配置的啟動選項來完成。
圖3中在系統(tǒng)控制器1和4上的通道控制模塊11a或14a分別接收由外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2來的請求，請求對應(yīng)其目標(biāo)系統(tǒng)的類型來配置通道。該請求包括所選的通道號和調(diào)制參數(shù)。通道控制模塊產(chǎn)生通道分配和配置數(shù)據(jù)將這些數(shù)據(jù)傳給命令控制器模塊10，如果為遠(yuǎn)程，則經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)通訊接口模塊15；如果為本地，則直接經(jīng)通訊連線。隨后外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能把所需請求送給特定目標(biāo)類型系統(tǒng)的命令產(chǎn)生模塊11a-11n，或14b-14n。命令產(chǎn)生模塊產(chǎn)生命令序列并傳送，如果是遠(yuǎn)程，則經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)通訊接口模塊15；如果是本地，則經(jīng)由直接通訊連線，把該命令序列傳給本地系統(tǒng)控制器4上的命令控制模塊10。命令控制模塊將通道分配、配置數(shù)據(jù)和命令序列經(jīng)CMC通訊接口模塊17送至分配給目標(biāo)系統(tǒng)的DDS模塊(18a-18n)中之一，并由命令產(chǎn)生部分向外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)回送一個確認(rèn)響應(yīng)，以確認(rèn)該命令序列已送達DDS模塊。
由于保密的原因，加密模式命令一般要求系統(tǒng)控制器與加密器處于同一(安全)區(qū)域。一個命令調(diào)制系統(tǒng)可以支持多個命令加密源。加密模式由操作員接口模塊1 3或16選擇，或者由在系統(tǒng)控制器1或4上外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2選擇。在該加密模式下，用于特定的目標(biāo)系統(tǒng)類型的命令產(chǎn)生模塊(11a-n或14b-n)根據(jù)由操作員接口模塊13或16或外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2所傳來的命令信息產(chǎn)生命令序列。命令產(chǎn)生模塊然后發(fā)送命令序列和一個加密請求至加密設(shè)備9，并獲得一個經(jīng)加密的命令序列，該序列隨后被送給命令控制模塊10，被由DDS模塊18a-18n之一發(fā)送。
本發(fā)明的命令調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計靈活性可由圖5和圖6所示的擴展系統(tǒng)配置進一步理解，其中圖5說明一擴展的硬件配置，圖6說明一擴展的軟件配置。每個命令調(diào)制通道的設(shè)置由本地控制器4經(jīng)CMC通訊接口7控制。通過一本地輸入設(shè)備6為系統(tǒng)控制器中之一提供本地命令能力。在本特例中，其余的系統(tǒng)控制器不具備對其命令調(diào)制通道設(shè)置的本地命令能力。系統(tǒng)控制器1，可處于遠(yuǎn)程，通過通訊網(wǎng)絡(luò)5與系統(tǒng)控制器4通訊。在這樣的配置中，一個系統(tǒng)控制器1只能通過遠(yuǎn)程輸入設(shè)備提供操作員命令能力。而另一個系統(tǒng)控制器1只能提供通過與提供命令參數(shù)的外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2接口的計算機控制命令能力。第三個系統(tǒng)控制器1同時具有操作員控制命令和計算機控制命令能力。
圖6示出上述擴展命令調(diào)制系統(tǒng)的軟件配置。提供給該系統(tǒng)控制器的軟件模塊的選擇是基于所期望的每處所需的命令能力而做出的。
基于上述擴展系統(tǒng)的配置。很清楚可以使用很多種不同的配置來提供高度靈活的系統(tǒng)。因此，本發(fā)明的命令調(diào)制系統(tǒng)能適合于多種新的和將來的應(yīng)用。
盡管上面敘述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例?？梢岳斫庠诓幻撾x后附的權(quán)利要求所限定的范圍情況下，可對此處公開的系統(tǒng)做多種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于為多個受控系統(tǒng)產(chǎn)生調(diào)制命令的命令調(diào)制系統(tǒng)，所述命令調(diào)制系統(tǒng)包括至少一個輸入設(shè)備用于提供命令輸入數(shù)據(jù)；至少一個命令產(chǎn)生裝置用于按照所述命令輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生命令信息用于所述受控系統(tǒng)；和多個命令調(diào)制通道，以依據(jù)所述命令輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生調(diào)制的命令信號，用于將所述命令信息同時傳送給各自所述受控系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，其中所述命令調(diào)制信號按照與各個控制系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的通道參數(shù)被傳送給所述受控系統(tǒng)，所述命令調(diào)制系統(tǒng)進一步包括響應(yīng)所述命令輸入數(shù)據(jù)的通道控制裝置以用于控制至少一個所述通道參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，其中所述的系統(tǒng)同時包括本地和遠(yuǎn)程輸入設(shè)備。
4.如權(quán)利要求1所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，其中所述的遠(yuǎn)程輸入設(shè)備包括一外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，其中所述的輸入設(shè)備包括一操作員輸入設(shè)備。
6.如權(quán)利要求1所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，其中，所述的輸入設(shè)備包括一外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求5所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，還包括一外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以作為一第二輸入設(shè)備。
8.如權(quán)利要求2所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，其中所述的通道控制裝置控制至少用于所述命令調(diào)制通道的調(diào)制模式、頻率、振幅或比特率之一。
9.如權(quán)利要求2所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，其中所述通道控制裝置包括響應(yīng)于所述輸入數(shù)據(jù)的裝置以用于分配至少一個所述命令調(diào)制通道給相應(yīng)所述受控系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求1所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，其中所述命令信息包括與所述受控系統(tǒng)相容的命令序列。
11.如權(quán)利要求1所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，其中每個所述命令調(diào)制通道包括響應(yīng)產(chǎn)生所述的調(diào)制命令信號的所述命令信息的數(shù)字信號處理電路。
12.如權(quán)利要求1所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，包括用于加密所述命令信息的加密裝置。
13.如權(quán)利要求1所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，其中在無命令期間，沿所述的命令調(diào)制通道發(fā)送用戶定義的擴展波形。
14.如權(quán)利要求1所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，其中，所述命令產(chǎn)生裝置包括至少一個軟件模塊，由此該命令調(diào)制系統(tǒng)在使用同樣的硬件用于每個受控系統(tǒng)的操作時，能夠根據(jù)受控系統(tǒng)的多種不同類型而重新配置。
15.如權(quán)利要求1所述的命令調(diào)制系統(tǒng)，其中，所述輸入設(shè)備包括一使用了與一第一受控系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的一第一操作員接口軟件模塊的一操作員輸入設(shè)備，由此一第二操作員接口軟件模塊可加入所述系統(tǒng)以便于用于一第二受控系統(tǒng)的命令輸入數(shù)據(jù)的操作員輸入。
全文摘要
一種從多個，其中既有本地(3)又有遠(yuǎn)程(6)的輸入源接收命令的命令調(diào)制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將命令配布給多個受控設(shè)備，受控設(shè)備可以是多個衛(wèi)星。利用輸入源，用戶可以對多個調(diào)制通道(8)中的數(shù)字信號處理器進行配置，以使這些通道具有合適的調(diào)制參數(shù)。由此，該系統(tǒng)可以用于控制多個不同類型的受控設(shè)備。
文檔編號H04Q9/14GK1120876SQ94191761
公開日1996年4月17日 申請日期1994年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月14日
發(fā)明者安德魯·J·洛帕汀, 安東尼奧·R·納曼, 讓-皮埃爾·G·布岡 申請人:國際通信衛(wèi)星組織