基于C8051F130的动中通天线控制系统

1 引 言

随着卫星应用技术的发展，越来越多的信息通过卫星进行传输。车载卫星通信由于基本不受地域和自然条件的限制，以及其通信距离远、质量好和灵活机动性等特点，逐渐受到人们的青睐。为了使载体运动中稳定收发卫星信号，实现运动中稳定地进行数据、话音、图像的传输，必须为动中通天线系统引入稳定控制功能，这类天线稳定系统国外发达国家已经有了成熟的技术解决方案，而且被广泛应用于军事和商业领域。国内研制起步较晚，目前也取得了一定的成果[1]。

随着车载卫星通信的广泛应用，用户对产品的功能、可靠性、价格、体积等方面的要求越来越高。本文研究的动中通天线系统工作于Ku频段，采用O．6 M小口径天线，天线控制系统选用高性能高速单片机C8051F130为系统核心处理器，提高了系统处理速度，同时采用圆锥扫描自动跟踪机制，构成了天线位置反馈闭环系统，实现天线姿态的高精度快速稳定跟踪，使天线的中心轴始终对准卫星，从而保证在运动中实现可靠的卫星通信。

2 系统构成及工作原理

动中通天线控制系统主要由传感系统(三轴陀螺和HMR3000)、监控计算机以及系统核心处理器C8051F130等组成，系统框图如图1所示。

C8051F130是一款由Cygnal公司新推出的高性能高速单片机，具有高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核，执行指令最快速度可达100 MIPS，与8051系列比较增加了很多的资源，他在片内集成了构成一个单片机数据采样或控制系统所需的几乎所有模拟和数字外设以及其他功能部件。将C8051F130应用于动中通天线控制系统，可加快处理速度、充分利用其片上的功能模块，达到更好的控制效果，并可简化硬件电路，提高系统的可靠性。

在系统设计中用到了C8051F130以下外围模块功能：

(1)A／D采样：将敏感天线姿态变化的方位、俯仰、横滚三轴陀螺的传感信号通过A／D转换通道送给处理器。

(2)定时模块：实现采样定时(5 ms)和控制周期定时(20 ms