专利名称：船载水上无线通信监测设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是船载水上无线通信监测设备，属于通信技术中的阵列 信号数字处理测向技术领域。
背景技术：
水上无线电通信频率是一种宝贵的自然资源，建立合理有序的、无干扰的 无线电通信环境，是进行水上通信，尤其是遇险安全通信的基础。无线电通信 秩序必须进行科学有序的管理。为维护水上无线电通信秩序，建立和保持良好 的水上无线电安全通信工作环境，对水上遇险安全通信频段实施监控，对重点 干扰源进行排查和滤除，有必要为海事部门研制专用的船载水上无线通信监测 系统。 发明内容
本实用新型提出一种船载水上无线通信监测设备，旨在解决专业性很强的
水上监测问题，实现对水上公共通信、遇险和救援通信用共58个信道(含第 16CH引航信道)的监测，以及对非法电台、干扰信号源进行测向定位和排查。 船载站和陆基站之间的通信和数据传输选用抗干扰和纠错能力强的VHF数传电 台来实现。
本实用新型的技术解决方案其结构是船载相关干涉仪测向天线阵的信号 输出端接电旋开关单元的第一信号输入端，电旋开关单元的信号输出端接RF 放大器�？榈男藕攀淙攵耍琑F放大器模块的信号输出端接板卡式监测测向接收 机的信号输入端，RF放大器�？榈男藕攀涑�/输入端接监测测向处理�？榈牡谝恍藕攀淙�/输出端，板卡式监测测向接收机的信号输入/输出端接嵌入式计算
机系统的第一信号输出/输入端，嵌入式计算机系统的第二信号输出/输入端接
监测测向处理�？榈牡诙藕攀淙�/输出端。
本实用新型的优点采用综合一体化设计、中频信号DSP技术和�？榛� 合，配置简洁实用；内置嵌入式计算机系统，结构紧凑轻便；釆用轻型可搬移 式无源相关干涉仪测向天线阵，很好地解决了各天线阵元间的互耦问题，排除 了单元天线间耦合和相位�：徊捎昧司哂蟹糯�、直通、衰减三种功能的放大 器，可自动切换，扩大了接收信号的动态应用范围；配备板卡式双信道监测测 向接收机，监测和测向能分时进行，在不需要测向时，可转为无线电监测；专 门研发了专用于船载监测设备的修正补偿算法软件，可实现在多自由度急速运 动状态下的监测测向；与电子海图和船舶识别系统紧密结合，更能满足水上海 上监测的特点和需要。
附图1是本实用新型电原理框图。
附图2是高、低端电旋开关电原理框图(以一组电旋开关为例)。 附图3是三功能RF放大器电原理框图。
附图4是功率分配器以1: 2分配器为例的结构框图。
附图5是船载相关干涉仪测向天线阵示意图。
图中的1是船载相关干涉仪测向天线、2是电旋开关单元、3是RF放大器
模±央、4是监测测向接收机、5是监测测向处理�？�、6是嵌入式计算机系统、
7是电源�？榻涣�、直流(配备电池)、9是五单元无源垂直极化偶极子天线阵
(30 500MHz)、 8是避雷针。
具体实施方式
对照附图l，其结构包括船载相关干涉仪测向天线阵l、电旋开关单元2、RF放大器模块3、板卡式监测测向接收机4、监测测向处理�？�5、嵌入式计 算机系统6，以及电源�？�7。其中船载相关干涉仪测向天线阵1的信号输出 端接电旋开关单元2的第一信号输入端，电旋开关单元2的信号输出端接RF 放大器�？�3的信号输入端，RF放大器�？�3的信号输出端接板卡式监测测向 接收机4的信号输入端，RF放大器�？�3的信号输出/输入端接监测测向处理 �？�5的第一信号输入/输出端，板卡式监测测向接收机4的信号输入/输出端 接嵌入式计算机系统6的第一信号输出/输入端，嵌入式计算机系统6的第二 信号输出/输入端接监测测向处理�？�5的第二信号输入/输出端。
所述的船载相关干涉仪测向天线阵1，由五付可收放的无源垂直极化偶极 子(直径16腿)组成，工作频段为30MHz 500MHz，工作时展开，阵列直径约 1500誦，单元偶极子长度约800醒，上端安装有避雷针，天线阵总高度为1600mm， 阻抗为50a接口为N型插座。
电旋开关单元2，其工作频率为30MHz 500MHz，它受监测测向处理模块5 的控制和供电，内部包括SW-5/2-ML低端电旋开关和SPL-1/5功率分配器。它 相当于一个高频电子开关，有5个信号输入端、2个信号输出端、l个控制/供 电端口、 l个自校信号输入端和l个自校信号输出端，它受控同时打通某两路 信号通道(分为主路、辅路)和自校信号通道。SPL-l/5功率分配器是把自校 信号分成5路，引入电旋开关，用于对系统进行自校。其工作原理是当控制 电压V1、 V2加电，二极管D1-D3导通时，来自机载测向天线阵列1的信号就 可传到节点A，当控制电压V2、 V3加电，二极管D4-D6导通时，自校信号就可 传到节点A，当控制电压V4、 V5加电，二极管D7-D9导通时，节点A的信号就 可从主路输出；当控制电压V6、 V7加电，二极管D10-D12导通时，节点A的信号就可从辅路输出(如图2所示)。
RF放大器�？�3，包括两个宽频带低噪声三功能放大器，工作频率为 30MHz 500MHz，具有放大、直通、衰减三种功能，在使用中根据实际需要由 软件设定。分别对来自电旋开关单元2的主、辅路信号进行处理。它们各有l 个控制/供电端、l个输入端、l个输出端。放大器由A高频继电器、B高频继 电器、放大电路、衰减电路和电源组成，高频继电器(型号RF303-12)、放大 器中的放大管(型号ERA-51SM)。十12V电源受软件控制分别加到A高频继电 器和B高频继电器上。当A高频继电器加电，而B高频继电器不加电时，输入 信号经放大电路后得到线性放大，再经B高频继电器的直通部分输出。即为"放 大"。当A高频继电器不加电，而B高频继电器加电时，输入信号经A高频继 电器的直通部分后到达B高频继电器的衰减电路，经衰减后输出。即为"衰减"。 当A高频继电器和B高频继电器都不加电时，输入信号经A高频继电器和B高 频继电器的直通部分输出。即为"直通"。故该放大器具有"直通、放大、衰 减"三功能。
监测测向接收机4，由两个板卡式监测测向接收机(J0601)组成。对来自 RF放大器模块3的信号进行变频、解调、解码(可对不同频域、调制域、时域 的信号进行监测测量)，输出包含频率、幅度、频偏、调制度、带宽、电平、 频谱图像等的数字监测信息和包含信号相位和幅度特性的数字测向信号。测向 时，两个信道同时工作，共用一个本振源，相位一致性好，可保证相关干涉仪 测向系统的高精度和高灵敏度；当不需要测向时，其中一个信道即转为监测用。 它通过串口与计算机通讯。本实施例中选用江西省九江市713厂的J0601数字 式测向接收机，该接收机为板卡式，采用PCI总线结构和模块化设计， 一块模板就是一个接收通道，采用两块板卡即可组成双信道。接收机模板可插在带有
PCI插槽的计算机内，用压条固定，构成先进的嵌入式接收机计算机组合的虚
拟仪器平台。
监测测向处理�？�5 (型号为DFC050E)是系统各部分控制驱动单元和直 流供电单元。处理�？橥ü涌谟肭度胧郊扑慊低�6进行通讯，接受计算机 的控制指令，对电旋开关单元、RF放大器�？椤⒉庀蚪邮栈冉锌刂疲瓜� 统按着软件程序进行监测和测向。
嵌入式计算机系统6。内置的嵌入式计算机为研华公司.的ARK-3380，测向
软件被固化在嵌入式计算机内，因而设备运行的可靠性得到增强，同时体积、 功耗也大大减小。硬件"看门狗"可以在异常状态下或断电时迅速复位并快速 启动至程序运行状态。内置的嵌入式Linux系统，可以使得系统软件内核容量 大大减�。布渲貌眉踔潦屎铣潭�。应用软件为我公司成熟的DESCO DF7.0 版智能化监测测向软件，其具有完备的侦查功能和信号分析处理功能。该计算 机系统除了执行程序(包括存储、打印)夕卜，还对大量的数据、音频、视频等 进行处理，它通过对大量采集的信息数据进行复杂的统计算法(如自相关算法、 相位检波算法、HILBERT变换、FFT算法)，从而得出信号的方位。
电源�？�7是系统供电单元，可将220VAC交流电转换为直流电。还配备 了电池组。
系统采用无线传输方式，选用高速、稳定、安全、抗干扰和纠错能力强的 VHF数传电台来实现船载站与陆基站之间的通信和数据传输。
权利要求1、船载水上无线通信监测设备，其特征是船载相关干涉仪测向天线阵的信号输出端接电旋开关单元的第一信号输入端，电旋开关单元的信号输出端接RF放大器�？榈男藕攀淙攵耍琑F放大器�？榈男藕攀涑龆私影蹇ㄊ郊嗖獠庀蚪邮栈男藕攀淙攵耍琑F放大器�？榈男藕攀涑�/输入端接监测测向处理�？榈牡谝恍藕攀淙�/输出端，板卡式监测测向接收机的信号输入/输出端接嵌入式计算机系统的第一信号输出/输入端，嵌入式计算机系统的第二信号输出/输入端接监测测向处理�？榈牡诙藕攀淙�/输出端。
2、 根据权利要求1所述的船载水上无线通信监测设备，其特征是所述的船载相关干涉仪测向天线阵，由五付可收放的无源垂直极化偶极子组成，五付 无源垂直极化偶极子的直径16mm，工作频段为30MHz 500MHz，工作时展开阵 列直径1500mm，单元偶极子长度800mra,上端安装有避雷针，天线阵总高度为 1600mm，阻抗为50Q,接口为N型插座。
3、 根据权利要求1所述的船载水上无线通信监测设备，其特征是所述的 电旋开关单元，其工作频率为30MHz 500MHz，内部包括SW-5/2-ML低端电旋 开关和SPL-1/5功率分配器，它相当于一个高频电子开关，有5个信号输入端、 2个信号输出端、l个控制/供电端口、 l个自校信号输入端和l个自校信号输 出端，它受控同时打通主路、辅路两路信号通道和自校信号通道。
专利摘要本实用新型是船载水上无线通信监测设备，其特征是包括船载相关干涉仪测向天线阵、电旋开关单元、RF放大器�？�、板卡式监测测向接收机、监测测向处理�？�、嵌入式计算机系统及电源�？�。优点采用综合一体化设计、中频信号DSP技术和�？榛楹希渲眉蚪嗍涤茫荒谥们度胧郊扑慊低常峁菇舸涨岜悖徊捎们嵝涂砂嵋剖轿拊聪喙馗缮嬉遣庀蛱煜哒螅饩龈魈煜哒笤涞幕ヱ钗侍猓懦ピ煜呒漶詈虾拖辔荒：徊捎枚喙δ芊糯笃鳎勺远谢唬┐蠼邮招藕诺亩τ梅段В慌浔赴蹇ㄊ剿诺兰嗖獠庀蚪邮栈嗖夂筒庀蚰芊质苯校诓恍枰庀蚴保尴叩缂嗖猓恍拚钩ニ惴ㄈ砑氲缱雍Ｍ己痛笆侗鹣低辰岷希闼虾Ｉ霞嗖庑枰�。
文档编号G01R31/00GK201281733SQ20082018591
公开日2009年7月29日 申请日期2008年9月10日 优先权日2008年9月10日
发明者俞惟铨 申请人:俞惟铨
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
