基于DSP的航空電子通信系統分析

周巧英

摘要：在當今社會，航空技術已經得到了極大的發展，這對我國的經濟發展也有著極大的推進作用，可以說，航空技術的進步就是我國經濟的進步。對航空公司而言，如何使自身的通信技術跟上航空技術的發展成為了重中之重的課題，因為電子信息系統是這個航空的基礎所在。基于DSP的航空電子通信系統是一種全新的通信系統，有著強大的兼容性、穩定性，能夠對信息進行快速地傳播，滿足當代航空事業的發展對通信系統的需求。本文將會對該系統進行較為詳細的分析，論述該系統三個方面的設計——總體設計、硬件設計、軟件設計。

關鍵詞：DSP；航空電子通信系統；系統分析

中圖分類號：TP368.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）08-0022-02

1 基于DSP的航空電子通信系統的概述

航空飛行安全是重中之重，要求航空電子通信系統有很高的穩定性和可靠性。近幾十年來，航空電子技術得到了高速的發展，機體的內部也逐漸趨向復雜化，這就對機體內的通訊有了極大的要求。因此，航空電子通信系統也要隨之調整升級才能滿足航空事業發展的需要。

DSP技術是一種將現實中的連續信號轉化為計算機能夠識別的信息的過程。它有很強的信號獲取能力和分析能力，以及較高的穩定性，能在信息進行快速準確的處理。基于DSP的航空電子通信系統是一種借助數字式航空總線進行通訊的系統。這一系統在一定程度上實現了航空機體所載信息的共享，也將各種通信功能進行了綜合。而這一技術的達成也是電子信息綜合化的一個體現，預示了在未來不長的一段時間內，航空電子通信系統能夠實現對航空設備的控制，從而達到航空電子信息的綜合化。

2 航空電子通信系統的總體設計

航空電子通信系統的總體設計目標是能方便、快捷、穩定地傳遞語音、圖像、多媒體數據，并盡可能地降低其組網結構的重量。

基于上述要求，充分發揮出DSP技術的優勢，對航空電子通信系統進行合理的設計，其中包括硬件設計、軟件設計、調試環節等等。只有確保這些設計環節有效，才能夠將DSP技術與航空電子通信系統的結合達到最優化，建立科學合理的通信系統。

3 軟件與硬件的設計

3.1 硬件設計

硬件的設計是系統運行的物理基礎，如果在硬件方面出現了問題，那么整個系統的運行將會失去可能。而如果設計方面不合理的話，將會對整個系統的運行造成阻礙，無法做到高效，也就發揮不出DSP技術的作用。

在航空電子通信系統中，對硬件的設計可以從一些不同的模塊方面入手，例如數據通信模塊、上位機下位機間的通信模塊、總線通信模塊、DSP控制模塊等等。其中，作為基于DSP的航空電子通信系統，其核心的控制模塊必然是以DSP芯片為主的，所以在DSP芯片的選擇方面需要尤為重視。從航空電子通信系統的需求上來看，芯片的選擇應該在保證功能強大的基礎上，減少它對能源的消耗以及其自身的使用壽命。只有這樣的芯片，在功能單元的作用下，才能實現對數據的傳遞、處理、保存，然后實現共享。總線通信模塊是航空電子通信系統硬件的重要的組成部分，傳遞在各通信子系統間傳遞信息。該模塊在通信方面是以發送器和接收器為主，所以在設計的時候，需要顧及數據間并串和串并的轉換，使得通信的過程更加準確高效。其余例如通信模塊、上位機下位機間的通信模塊等模塊的選擇也有幾種分類，本文便不過多加以闡述。

3.2 軟件設計

不同于硬件設計、軟件設計并不會拘泥在某一個模板方面，而是在于設計完成之后，總體功能的有效性，所以在DSP技術的航空電子通信系統中，軟件設計是最為重要的一個環節。軟件是系統組成的骨干，在整個航空電子通信系統有著極其重要的地位，并且是系統發揮作用的主要部分。軟件發出的指令是對硬件的控制，是運行的必然要求，同時精密的指令傳達可以在極其復雜的環境中進行合理準確的運算。第一，通信系統的實時性是必需的，基于DSP技術的航空電子通信系統的設計首先就需要滿足這一特點，能夠讓有關人員及時地從系統中獲取當下的信息，并且可以依靠這些信息進行最快速地處理。第二，通信系統中所傳遞的信息應該是準確的，因為航空中有關人員的大多數行動都是依靠通訊系統中傳遞過來的信息進行行動的。當保證基于DSP技術的航空電子通信系統所傳遞信息的準確性后，有關人員才能及時地采取正確的策略。這就要求系統的運行是可靠的，而不是在傳遞過程中出先不穩定、信息損壞的問題。第三，基于DSP技術的航空電子通信系統應該是可維護的。在航空電子通信系統的構建過程中，技術水平一直是處于較高水準的，這就使得系統本身的結構較為嚴密，要求在設計過程時注意到系統的可維護性。第四，基于DSP技術的航空電子通信系統應具有高可靠性，能對故障及時響應，依據實際情況進行自我修復，將故障對系統的影響降到最低限度。

3.3 調試環節

最后的調試是為了在系統運行的時候保證不出現問題，是整個設計過程中必不可少的階段，是對整個系統的一次檢測。基于DSP技術的航空電子通信系統屬于新的挑戰，需要對系統的穩定性、高效性、準確性等等各個方面就行檢測，因為在航空產業中，任何一個誤差都是足以致命的，同時航空產業不同于其它產業，一旦出現問題，結果是難以挽回的，所以系統理論性的成功并不代表基于DSP技術的航空電子通信系統可以投入使用，相反，理論性的成功仍需要不斷地進行實驗。

4 系統目前存在的問題以及解決方法

4.1 傳輸速度問題

傳輸速度問題是目前航空電子通信系統的一個技術瓶頸。目前，各國都在對該方面就行深入研究，而突破點不外乎兩個方面，一個是更新傳輸介質，例如是用新型的光纖；另一個是提高通信接口處理信息的速度。本文將從通信接口入手。現有的通信接口大多數都是單片機，傳輸速度受到了很大的影響，所以在設計過程中應該采用改進型哈佛結構以及流水線技術，是在結構類似的情況下，減少了了指令執行的時間，做到效率更高。而這一類的傳遞介質在國內外都有所突破，本文便不過多加以闡述。

4.2 數據格式兼容性問題

目前研究的數據通信系統大多都是針對單一的特定的總線，缺乏兼容性，不同總線之間的數據交換產生不便，成為生產過程中的制約，也會造成信息傳遞過程中的沖突，使信息無法及時地傳遞或者受到干擾，無法準確地進行傳遞。然而基于DSP技術的航空電子通信系統則是結合了相當一部分相關總線協議，對各個總線上的數據就行同一協調控制，能夠更加便捷地傳遞不同總線間的信息。

4.3 數據傳輸過程中產生的誤碼

在當代航空業中，通信系統所傳遞的消息應該做到準確無誤，同時保證時效性，但是在現有的系統當中，數據傳輸普遍存在的問題是速度慢，效率低，誤碼率高。而在該系統中，則采用了奇偶校驗法，對信息傳遞的準確性做到了保證，使信息在傳遞過程中出現最少的誤碼。

5 研究意義

航空電子通信系統的利用不僅僅局限在飛機行業，也在于軍事方面。隨著科技的高速發展，信息的傳遞在未來戰爭中將會起到至關重要的作用。航空電子通信系統需要具備更多的功能，更好的適用性。這就需要技術的發展不能僅僅局限在信息傳遞方面，也在注重信息的保密性。同時，未來信息技術的發展不會局限在通信這一方面，也不會是其它的單一方面，而是這個信息技術的綜合。

6 結語

基于DSP技術的航空電子通信系統是一種具有很大潛力的系統，在未來很長的一段時間內都將會成為發展的主流，而這一技術也將會越來越接近我們的生活，因為這一種系統的研發不僅僅會帶動航空通訊的發展，也會帶動其它行業通信系統的發展，間接地促進社會整體的發展。

參考文獻

[1]賈銀亮.基于FPGA+DSP的飛機座艙綜合圖形顯示技術研究[D].南京航空航天大學，2011：1-116.

[2]賈志剛.基于DSP的航空電子通信系統分析[J].山東工業技術，2018，（1）：114.

[3]梁瑜.基于DSP的航空電子通信系統[J].電子技術與軟件工程，2016，（19）：55-57.

[4]張向陽.淺析DSP的航空電子通信系統[J].大科技，2014，（21）：333-334.

[5]薛威，賈超群，李雯，史巖.基于MBSE在航空電子通信系統中的應用[J].電子技，2016，（5）：45-48.