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随着社会的进步和信息化技术的提高,卫星通信事业得到了快速的发展,车载卫星通信由于其机动、灵活的特点,已经在许多领域得到广泛的应用。
通常使用卫星天线接收卫星信号,必须使天线接收器指向卫星的方位,这样可以使接收器和卫星信号的电磁共振最强,从而保证卫星信号的接收质量和稳定。但是安装在运动车体上的卫星天线,会随着车体运动而运动,如果卫星信号接收器不能对准卫星的方位,则无法保证卫星信号的接收质量。
本文介绍了一种基于DSP的采取步进跟踪方式的车载卫星天线随动系统。系统实现了用DSP控制器控制步进电动机转动卫星天线,移动跟踪接收通讯卫星信号,使卫星天线接收器始终对准卫星的方位,从而保证卫星信号的接收质量和稳定。
在控制算法的研究中,讨论了参数自调整模糊PID控制步进电机的方法,建立了模糊控制器结构和相应的控制规则,实现了对混合式步进电机的模糊控制。这种算法可自动实现对PID参数的最佳调整,在系统中可取得较好的效果。
在硬件设计上,本系统选用了DSP、混合式步进电机及Analog Devices公司的ADXR401陀螺仪,利用DSP的数据快速处理能力和优良的控制功能构建了系统平台。并在此硬件设计基础上进行软件部分的编程,包括:基于DSP的系统整体跟踪策略设计和各功能模块软件的编制和调试。
本系统通过实验室调试,完成了天线控制器硬件的测试,系统运行稳定;在软件调试中,天线系统通过模拟实验调试,实现了系统运行稳定,实现了系统在静态搜索时能找到卫星信号最强位置,控制步进电机带动天线对准卫星;在动态搜索时当汽车行驶在平直路面上能够基本跟踪卫星,达到了预期的要求,也证明了本文提出的车载卫星天线随动系统方案是可行的。
最后,针对系统工作中存在的一些问题给出了下一步的工作思路。