一种BPM短波授时监测接收机的制作方法

本实用新型主要涉及bpm短波接收机的技术领域，具体为一种bpm短波授时监测接收机。

背景技术：

现有bpm短波接收机的信号前端滤波、周期识别等环节都是针对bpm短波单个频点信号的时频域特性进行处理。以往传统的接收机仅使用了模拟滤波器实现信号前端滤波，经过多年的使用结果表明，接收机存在无法同时接收bpm短波全频点2.5mhz、5mhz、10mhz和15mhz四种载频发播的标准时间信号、滤波电路抑制噪声效果不佳等缺陷。因此，有必要研制一种bpm短波授时监测接收机，实现授时监测功能，提高系统的授时精度。

技术实现要素：

本实用新型主要提供了一种bpm短波授时监测接收机，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种bpm短波授时监测接收机，包括接收机主体,所述接收机主体的腔体内安装有射频信号处理单元，所述射频信号处理单元的一侧安装有数字信号处理单元，所述数字信号处理单元的下方安装有供电单元，且所述接收机主体的前端安装有前面板，所述前面板上安装有显控单元，且所述接收机主体的后端安装有后面板，所述后面板远离所述接收机主体的一侧安装有端口组件，所述端口组件包括天线接口，所述天线接口的输出端与所述射频信号处理单元的输入端同轴线连接，所述天线接口的一侧设置有网口串口端口组，所述网口串口端口组与所述显控单元线缆连接，所述网口串口端口组远离所述天线接口的一端设置有pps端口组，且所述数字信号处理单元的输入端与所述天线接口线缆连接。

进一步的，所述射频信号处理单元包括带通滤波、混频器、中频放大器、阻抗匹配和电路滤波电路。

进一步的，所述数字信号处理单元包括a/d转换器、微处理器和存储器。

进一步的，所述显控单元包括led灯组、lcd显示屏和按键组，所述显控单元上位于所述led灯组的一侧线缆连接有所述lcd显示屏，所述lcd显示屏远离所述led灯组的一侧线缆连接有所述按键组。

进一步的，所述led灯组、所述lcd显示屏和所述按键组分别与所述网口串口端口组电缆连接。

进一步的，所述供电单元的输出端通过导线分别与所述显控单元和所述数字信号处理单元的电源端电连接。

进一步的，所述天线接口远离所述网口串口端口组的一侧通过螺栓安装有开关组，所述开关组通过导线与所述供电单元电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

其一，本实用新型采用多通道信号同时处理监测，具备同时监测2.5mhz、5mhz、10mhz、15mhz授时信号的功能，接收机主体的天线接收到bpm短波信号后，经射频信号处理单元的调谐回路、高频放大进行信号的选频和放大，并初步滤除2.5mhz、5mhz、10mhz、15mhz信号以外的干扰，然后进入混频器，与本地振荡器输入的另一路信号进行混频，混频器的输出接有选频回路，输出中频信号，中频信号输入到数字信号处理单元，在获得射频信号处理单元输出的中频信号后，首先将射频端输出的模拟信号进行ad转换，然后送入fpga和dsp组合的基带信号处理部分，在fpga中需先对中频信号进行预处理，信号解调功能，即去载波功能，采用载波环实现，通过dsp完成环路滤波功能、信号捕获功能，去载波后的信号只包含音频信号，需对音频信号的相位起点进行捕获，对音频信号的初相时刻完成捕获后，需要完成对音频信号的初相进行跟踪和保持。1pps产生及调整，fpga为完成1pps信号输出，需产生1pps信号以及设计一种相位调整机制，调整控制由dsp完成，实现了多通道信号同时处理监测，同时监测2.5mhz、5mhz、10mhz、15mhz授时信号；

其二，本实用新型的显控单元不仅可对utc和ut1时间信息进行显示，还能实时显示各通道接收信号的场强、信噪比、工作频率、解码状态、授时电文及音频输出等信息，并可设置各通道信息输出时段，通过lcd显示屏负责显示时间信息、各台链状态信息、定位信息等及其相关参数的设置信息，led灯组监测设备监测台链工作状态中的指示，如跟踪、锁定和授时1pps输出状态指示，按键组主要负责对lcd显示内容的选择及相关参数的设置。

以下将结合附图与具体的实施例对本实用新型进行详细的解释说明。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的接收机主体结构示意图；

图3为本实用新型的接收机主体组成结构示意图；

图4为本实用新型的接收机主体具体组成结构示意图；

图5为本实用新型的接收机主体总体结构框图；

图6为本实用新型的接收机主体工作原理框图。

图中：1、接收机主体；11、前面板；12、后面板；2、显控单元；21、led灯组；22、lcd显示屏；23、按键组；3、端口组件；31、1pps端口组；32、网口串口端口组；33、天线接口；34、开关组；4、射频信号处理单元；5、数字信号处理单元；6、供电单元。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更加全面的描述，附图中给出了本实用新型的若干实施例，但是本实用新型可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本实用新型公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请着重参照附图1-6，一种bpm短波授时监测接收机，包括接收机主体1,所述接收机主体1的腔体内安装有射频信号处理单元4，所述射频信号处理单元4的一侧安装有数字信号处理单元5，所述数字信号处理单元5的下方安装有供电单元6，且所述接收机主体1的前端安装有前面板11，所述前面板11上安装有显控单元2，且所述接收机主体1的后端安装有后面板12，所述后面板12远离所述接收机主体1的一侧安装有端口组件3，所述端口组件3包括天线接口33，所述天线接口33的输出端与所述射频信号处理单元4的输入端同轴线连接，所述天线接口33的一侧设置有网口串口端口组32，所述网口串口端口组32与所述显控单元2线缆连接，所述网口串口端口组32远离所述天线接口33的一端设置有1pps端口组31，且所述数字信号处理单元5的输入端与所述天线接口33线缆连接。

请着重参照附图1和附图3，所述显控单元2包括led灯组21、lcd显示屏22和按键组23，所述显控单元2上位于所述led灯组21的一侧线缆连接有所述lcd显示屏22，所述lcd显示屏22远离所述led灯组21的一侧线缆连接有所述按键组23，所述led灯组21、所述lcd显示屏22和所述按键组23分别与所述网口串口端口组32电缆连接，所述供电单元6的输出端通过导线分别与所述显控单元2和所述数字信号处理单元5的电源端电连接，所述天线接口33远离所述网口串口端口组32的一侧通过螺栓安装有开关组34，所述开关组34通过导线与所述供电单元6电性连接。在本实施例中，通过lcd显示屏22负责显示时间信息、各台链状态信息、定位信息等及其相关参数的设置信息，led灯组21监测设备监测台链工作状态中的指示，如跟踪、锁定和授时1pps输出状态指示，按键组23主要负责对lcd显示内容的选择及相关参数的设置，通过开关组34开启或关闭供电单元6。

请着重参照附图4和附图6，所述射频信号处理单元4包括带通滤波、混频器、中频放大器、阻抗匹配和电路滤波电路。在本实施例中，选用专用数字调频芯片，它是具有四路载波选频、低噪声放大、滤波、自动增益控制等功能的射频接收模块，其基本组成部分包括射频接收处理部分、混频器和本地振荡器、中频输出，通过射频信号处理单元4的带通滤波、混频器、中频放大器、阻抗匹配、电路滤波电路等，对天线接收到的信号进行进一步加工处理，将信号经过低噪放、增益控制和混频放大后传递到数字信号处理单元5。

请着重参照附图4和附图6，所述数字信号处理单元5包括a/d转换器、微处理器和存储器。在本实施例中，数字信号处理单元5通过a/d转换器、微处理器和存储器，完成信号的搜索、捕获,完成相位跟踪，完成起始点的确定、数字算法的引入与验证，完成时延修正和时差提取，完成定时信号的输出，其中微处理器和存储器包括fpga芯片和dsp芯片，通过fpga芯片实现信号解调、信号捕获、起始点确定和1pps的产生和调整，通过dsp芯片实现载波跟踪环路控制、捕获控制、周期识别控制和时延改正算法，根据信号处理的原理和方法，信号首先需要经过ad转换，获得离散的数字信号，ad转换首先需要选择合适的ad芯片，在ad芯片的选择过程中需要重点考虑选择正确的时钟采样边沿和有效的缓存策略，ad转换后输出的数字信号，经滤波后可进一步消除噪声，补偿信号，获得高信噪比的信号后，需解调出信号中的时间信号，并完成对时间信号的搜索捕获，起始点确定等。

本实用新型的具体操作方式如下：

首先将天线安装在天线接口33，通过开关组34开启供电单元6，接收机主体1的天线接收到bpm短波信号后，经射频信号处理单元4的调谐回路、高频放大进行信号的选频和放大，并初步滤除2.5mhz、5mhz、10mhz、15mhz信号以外的干扰，然后进入混频器，与本地振荡器输入的另一路信号进行混频，混频器的输出接有选频回路，输出中频信号，中频信号输入到数字信号处理单元5，在获得射频信号处理单元4输出的中频信号后，首先将射频端输出的模拟信号进行ad转换，然后送入fpga和dsp组合的基带信号处理部分，在fpga中需先对中频信号进行预处理，信号解调功能，即去载波功能，采用载波环实现，通过dsp完成环路滤波功能、信号捕获功能，去载波后的信号只包含音频信号，需对音频信号的相位起点进行捕获，对音频信号的初相时刻完成捕获后，需要完成对音频信号的初相进行跟踪和保持，1pps产生及调整，fpga为完成1pps信号输出，需产生1pps信号以及设计一种相位调整机制，调整控制由dsp完成，最后通过lcd显示屏22负责显示时间信息、各台链状态信息、定位信息等及其相关参数的设置信息，led灯组21监测设备监测台链工作状态中的指示，如跟踪、锁定和授时1pps输出状态指示，按键组23主要负责对lcd显示内容的选择及相关参数的设置。

上述结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围之内。