基于FPGA的森林防火统一通信平台研究

　　摘要：随着林业的不断发展，森林的防火工作显得尤为重要，当火警发生时，一种及时有效的通信平台对于救火工作显得极为重要。为满足森林救火统一通信的需求，研究了一种森林防火语音统一通信平台，适用于森林救火，采用了FPGA高速信号处理芯片，可提高产品性能。

　　引言

　　随着林业的不断发展，林地面积、林业蓄积量逐年增加，森林的防火工作显得尤为重要。森林火灾具有突发性、随机性、短时间内能造成巨大损失的特点。因此一旦有火警发生，就必须以极快的速度采取扑救措施。扑救是否及时，决策是否得当，决定着灾害救治的成败。防火通信总指挥部与下级县森林防火机构及各自的下级防火人员不能够随火险的变化而组成不同的救火编队，在下情直接上达及指挥垂直下达方面存在缺陷。为此当发生火灾时，一种及时有效的通信平台对于救火工作显得极为重要。

　　伴随着全球通信行业的复苏，集群通信的飞跃，集群通信中的移动终端设备的应用越来越多，目前在移动通信、消费电子、军事应用、港口码头和地下矿井中受到足够的重视。将移动终端比如对讲机运用于森林防火，可发挥移动终端小巧灵活的优势，尤其适用于森林无人区域中。

　　FPGA简介

　　FPGA 是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是基于查找表技术的，其基本组成部分有可编程输入/输出单元、基本可编程逻辑单元、嵌入式RAM(Random Access Memory)、丰富的布线资源、底层内嵌功能单元、内嵌专用硬核等。FPGA中众多的可编程逻辑单元以二维阵列形式分布在器件的中部，用以实现设计者所需的逻辑功能。可编程输入/输出单元分布在器件的四周，它提供器件外部引出端和内部逻辑之间的连接。通过遍布器件内的可编程互连资源，可将器件内部任意两点连接起来，从而使FPGA内部的逻辑单元和输入/输出单元连接成各种复杂的系统。可编程互连资源主要由纵横分布在逻辑单元阵列之间的金属线网络和位于纵横线交叉点上的可编程开关矩阵组成，一个最小的芯片方案可以转换来执行多个功能，硬件配置就如同软件一样，灵活方便、速度快、移植性好及开发周期短，且可重复应用。因此，FPGA在高容量数字信号处理方面的应用，倍受青睐。

　　系统方案

　　本方案主要由数字车台、GSM电话、模拟车台、CDMA电话，A/D转换芯片、D/A转换芯片和FPGA芯片组成，方案如图1所示。　　

 

　　数字车台和模拟车台都采用常规车台，可覆盖距离5公里，它们都可以和同组的多个手台互通。