文/林芳崇

1 NM3500與Z80

（1）由于NM3500 被當(dāng)時(shí)電腦運(yùn)算力技術(shù)限制，不得以用巧妙方式來實(shí)現(xiàn)超越電腦運(yùn)算的要求。設(shè)備采用8 位數(shù)字處理器Z80 來對(duì)設(shè)備的各個(gè)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測量和計(jì)算，因使用Z80，所自然而然地想到設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)部分應(yīng)當(dāng)“適當(dāng)?shù)亍焙啙嵑颓逦?/p>

事實(shí)上，NM3500 中對(duì)所得到的監(jiān)控信號(hào)取樣和計(jì)算大部分都是由硬件來完成的，Z80僅做了一些簡單的數(shù)據(jù)比較和加減，而不是想象中的由微處理器來完成。正因?yàn)閆80 不負(fù)責(zé)對(duì)監(jiān)控信號(hào)的進(jìn)行計(jì)算，也就決定了關(guān)于監(jiān)控信號(hào)處理的硬件設(shè)計(jì)基本思想。

我們先對(duì)設(shè)備取樣信號(hào)成分進(jìn)行分析（來自天線反饋和外場監(jiān)控天線）。

F（t）=A*（1+M90*C o s（ω90*t）+M150*Cos（ω150*t））*Cos（ω*t）

A 表示信號(hào)的強(qiáng)弱；

A*M90為90Hz 調(diào)制信號(hào)的強(qiáng)弱；

A*M150為150Hz 調(diào)制信號(hào)的強(qiáng)弱；

NM3500 系列中監(jiān)控器所關(guān)心的是三個(gè)主要參數(shù)：

A，M150-M90，M150+M90，分別代表監(jiān)控器LCD 中顯示的RF，DDM，SDM。

圖1是NM3500 中用二塊來實(shí)現(xiàn)對(duì)RF，DDM，SDM 數(shù)據(jù)的獲得。

一個(gè)來自外部的盲降信號(hào)，從IN 輸入后，里面含有F（t）和一些噪聲。經(jīng)過MA854 板中前期處理部分，衰減信號(hào)的電平和過濾了信號(hào)中的噪聲，到達(dá)板中A1 點(diǎn)，由于沒有使用AGC 電路，所以取樣點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)弱變化在A1點(diǎn)處能得到完全反映。

A1 點(diǎn)信號(hào)被分為兩路。第一路用于測量三大參數(shù)中的RF 參數(shù)，第二路用于測量DDM 和SDM。

第一路功率的db 值計(jì)算顯然不能通過CPU 實(shí)現(xiàn)FFT 計(jì)算。只能事先設(shè)定正常值為A3 點(diǎn)為3v，（由于A3 點(diǎn)未經(jīng)過AGC 所以能實(shí)時(shí)反應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度變化）當(dāng)要求不超過1db 值變化（事先計(jì)算出0.36V），可以通過簡單測量比較電壓變化來確定是否發(fā)出告警信號(hào)。

MA854 中另一路，原本可以通過AGC調(diào)節(jié)信號(hào)到理想程度，再通過FFT 運(yùn)算獲得DDM 和SDM 兩大參數(shù)。由于Z80 弱，所以只能用硬件替代。

實(shí)際電路中，是這樣實(shí)現(xiàn)的：A2 點(diǎn)信號(hào)中只有

A*M90*Cos（ω90*t）+A*M150*Cos（ω150*t）

再通過MB632 分離器、帶通濾波器及半波整流，分別得到A*M90（A90）和A*M150（A150）兩個(gè)直流電平，也直接獲得了調(diào)制度值。

最后，討論關(guān)于告警門限的設(shè)定。由于害怕因停電造成數(shù)據(jù)丟失，巧妙采用電位器輸出電壓調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)門限設(shè)定，使用無須修改的成熟的Z80 板是最經(jīng)濟(jì)的。

（2）我們可以想象出CU532 關(guān)于處理監(jiān)控信號(hào)的電腦程序的大致框圖。

對(duì)于CL，DS，NF，CLR 四個(gè)通道，相當(dāng)于電腦程序中的四個(gè)子程序，只不過它不是用軟件，而是用硬件來實(shí)現(xiàn)的；還有一個(gè)是設(shè)定告警門限的AL648 板，相當(dāng)于微電腦中一個(gè)擴(kuò)展的存儲(chǔ)器。

CL，DS，NF，CLR 四個(gè)通道獲得的模擬信號(hào)值，則通過AD440 分別依先后順序轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便于Z80 的處理。

以上只是一種猜想，且在CU532 中僅僅是程序的一部分，在CU532 中，還包括一些對(duì)設(shè)備的控制、顯示狀態(tài)、連接遙控等等。

本文所論述的，僅僅是想通過對(duì)設(shè)備圖紙的理解，再尋找出廠家的設(shè)計(jì)思路，以便于更好地理解設(shè)備。

2 NM3500和NM7000的差異

對(duì)比設(shè)備NM3500 和NM7000 的監(jiān)控部分差異，可以知道技術(shù)原理未發(fā)生根本變化，僅僅是實(shí)現(xiàn)方式的變化，就是充分利用現(xiàn)有的電腦技術(shù)和硬件技術(shù)，原來通過類似模擬的硬件方法代替復(fù)雜的傅里葉系數(shù)計(jì)算，因快速傅里葉變換（FFT）技術(shù)的出現(xiàn)，以及有了計(jì)算能力更強(qiáng)的CPU 和存儲(chǔ)器的成本下降，使得新的NM7000“軟”計(jì)算代替原來NM3500 設(shè)備“硬”計(jì)算，門限的“硬”設(shè)置轉(zhuǎn)為“軟”設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)電腦遠(yuǎn)端控制，同時(shí)理解了設(shè)備的改進(jìn)思路，也可以預(yù)測將來設(shè)備的改進(jìn)，基于有了更強(qiáng)大的DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）芯片的成本下降，和AD 轉(zhuǎn)換頻率提高，或許監(jiān)控部分可以跳過不少模擬電路，直接把收到的監(jiān)控信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，還可以很容易實(shí)現(xiàn)監(jiān)控發(fā)射機(jī)信號(hào)各個(gè)階段，建立兩者之間相關(guān)關(guān)系，使得設(shè)備級(jí)別更上一個(gè)層次。