1 TDMA數字衛星通信加/解密系統基本組成
　　由于在“921”工程項目中，采用了TDMA數字衛星通信系統，以滿足系統的大容量、高速率數據通信的要求。然而，在該系統所需的專用通信網中，信息的保密與安全(INFOSEC)特性也顯得非常重要。為保證該系統傳輸的信息不被竊取，自行開發與研制TDMA數字衛星通信系統的加/解密系統是十分必要的。而在加/解密系統中的接口管理部分對該系統中其它部分承擔著尤為重要的控制管理功能。
　　為了更好地設計出TDMA數字衛星通信加/解密系統的接口管理部分，有必要先對其加/解密系統的基本組成作一介紹。“921”工程項目中的TDMA加/解密系統必須能夠保證在TDMA系統EI卡的DAMA環境下正常工作，以實現30個話路相互獨立的保密功能。此外，該加/解密系統的介入不能降低整個TDMA衛星通信系統原有的技術性能指標。與此同時，它還必須具備較完備的控制、監視和管理功能；為保證整個衛星通信網加/解密系統的正常運行，它也必須具備完善的網絡管理功能，并具有集中監控裝置，對整個網中的加/解密設備進行集中管理與協調。基于這些，可得到TDMA衛星通信加/解密系統原理框圖，如圖1所示。

　　該系統主要由加/解密主機、本端監控系統、集中監控系統、TDMA設備等部分組成。其中加/解密主機采用兩級監控管理方式，并且其遠程集中監控管理的優先權要高于本端監控管理的優先權。而且本地監控管理與遠程的監控管理是相互獨立的，即使任一監控管理失效，也不會影響加/解密主機的正常工作。若兩級監控均失效，則加/解密主機可以按原置的狀態工作。系統中監控的接口符合EIARS－422A標準串行異步接口，其集中監控可以完成本地監控的所有功能。
2 接口管理子系統功能
　　為確保衛星通信網中加/解密系統能夠順暢運行，必須提供一個性能可靠、功能完善、時效性高的接口管理系統。系統中接口管理的主要任務是對加/解密主機、本端監控系統與集中監控系統進行管理和信息的交換。它一方面要接收來自本端和集中監控系統送來的數據，完成接收數據的譯碼、分類，并將相應的指令代碼送入加/解密主機，以實現對主機的控制；另一方面，它要對加/解密主機的工作狀態信息進行數據采集，對信息的編碼進行封裝，并按預定的接口協議分別送到本端和集中監控系統，以保證監控系統能實時監視加/解密主機的工作狀態。
　　接口管理還需提供對EI接口進行誤碼檢測的功能。也即它能在衛通網傳送信息前，或在其傳輸過程中根據監控系統的指令，檢查加/解密系統的工作狀態，統計加/解密過程中的誤碼。僅當確認其工作狀態良好后，整個系統才開始傳送信息。
3 接口管理的設計思想及方案
　　TDMA數字衛星通信加/解密系統的接口管理部分必須滿足《921工程TDMA衛星通信系統加/解密設備研制技術任務書》的相應指標要求。尤其是對影響整個通信系統性能的關鍵技術指標，如系統的實時性及傳輸的可靠性等指標應按比任務書規定的高出一至二個數量級來設計。
　　在具體的接口管理設計方案中，考慮到衛通網中系統的信息傳輸格式的不同，差錯控制方法及誤碼檢測與通信接口等關鍵技術方案的選擇，對系統的接口管理性能均有的幾方面因素影響，我們已設計出符合系統信息傳輸要求的優化應用層結構，以確保系統中信息數據的實時處理與傳輸。在分析了差錯控制理論在實際工程實現中的誤差，以及傳統糾錯電路復雜的缺陷性之后，我們提出了一種改進的混合差錯控制方式(HFC)，并采用了軟件編碼及SCR大數邏輯譯碼方案，以實現接口管理中的高效可靠的差錯控制。我們已設計出符合G.703/G.704建議的EI標準接口，以實現對加/解密主機EI接口、加密、解密模塊工作流程的準確檢測，并能定量地給出工作誤碼的情形；使接口符合EIARS－422A串行異步標準，以實現系統中本端、集中監控系統的全雙工通信，并確保集中監控的優先權高于本端監控的優先權。
　　在電路設計直到元器件選用等方面，我們采用了現代微電子及數字技術中的新技術、新器件。如采用了高速DSP器件TMS320C50作為主處理器，并且使用了新型的EPLD可編程芯片，ASIC器件等，以充分利用微處理器以及大規模集成工藝新發展帶來的降低系統成本的可能性，使系統的整體性能提高。考慮到接口管理系統的可維護性和操作簡便性，可采用模塊化設計方案，各模塊可獨立完成一項或幾項功能，而相關模塊之間的通信可由CPU統一協調。這樣可以減少電路硬件的規模與復雜性，同時減少系統耗散功率，提高系統的可靠性，也有利于將來系統設備的改造與升級。
　　具體而言，我們可根據加/解密系統對監控系統的要求，采用一種前后臺聯合監控的技術方案。即可使操作人員通過監控器發出各種控制指令，經監控接口送往接口管理模塊。駐留在板上的控制模塊根據指令實施前臺控制，模塊通過中斷或查詢來收集加/解密主機各模塊的運行狀態信息，并以適當的方式送給本端和集中監控設備。操作人員也可隨時根據需要通過監控器來改變TDMA加/解密設備的工作狀態和收集顯示加/解密設備的運行狀況，從而使系統具有較強的靈活性。
4 接口管理系統的實現
　　根據上述設計思想及方案，設計出的TDMA數字衛星通信加/解密系統接口管理部分的實現框圖，如圖2所示。

　　從圖2可知，該系統的實現主要包含中央處理單元，EIARS－422A異步通信接口電路，存儲單元，內部接口總線以及功能模塊等幾部分。接口管理板的主處理器選用了TI公司生產的TMS320芯片系列的第五代器件TMS320C50DSP。它是一個16位的定點處理器，與其它的微處理器和定點DSP芯片相比，其運算速度快，片內存儲器豐富，它的外部接口豐富，兼容性好，可方便地與其外部設備相連。如有接口管理中提供的誤碼檢測電路和糾錯譯碼電路，即可通過其串口方便地與該芯片相連，而不需附加邏輯電路。而且采用TMS320C50芯片便于接口管理軟件的開發與調試。并且，由于C50芯片工作于微計算機方式時，它能在系統上電后自動地將所需程序從EPROM中加載到高速RAM中。這種程序加載功能既方便了接口管理系統設計，也能使系統脫件運行。通信接口電路可由一片串行異步接收/發送芯片MC2681和兩個電平轉換芯片MAX491組成，如圖3所示。它的監控接口符合EIARS－422A標準串行異步接口標準，而且保證本端與遠端的RS－422接口相互獨立，并可為本端和集中監控提供雙向通信，使集中監控接口的優先權高于本端監控管理的優先權。存儲單元可采用8位并行的EPROM17512芯片以及少量的片外高速RAM芯片(由于C50中包含了高達10K的片內存貯器資源，可基本滿足程序運行的要求)，以存儲接口管理的初始化數據及應用程序，保證系統的可靠運行，也大大節省了硬件空間。

　　由于接口管理板與加/解密主機之間的信息傳遞是通過加/解密設備中的雙口RAM來實現的，而與雙口RAM通信則是通過內部接口總線來完成的。因此，我們可采用握手方式來完成這種內部總線功能，即由狀態口來控制對雙口RAM的控制權，狀態口可由一片74LS244構成，用于控制與查詢雙口RAM的訪問權，接口管理的功能模塊主要包括糾錯譯碼電路、EI接口電路以完成對加/解密主機工作過程誤碼的檢測以及對信息的差錯控制功能。其中糾錯譯碼器可采用一片EPLD器件，EPM5032來完成，它通過主處理器C50芯片的串行接口接收和發送數據，其電路如圖4所示。

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