一种改进的epirb检测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及了一种检测仪，特别是一种改进的EPIRB检测仪，能够检测航海所用的应急无线电示位标的载波频率，解析协议内容并分析误码率、发射格式，而且可以通过上位机通信端口将测量数据发送至PC机上显示并计算EPIRB的频率稳定度，从而判断其运行状态是否正常。
【背景技术】
[0002]应急无线电不位标(EmergencyPosit1n Indicat1n Rad1 Beacon,缩写EPIRB)是一种能发射无线电信号的信标，利用本身发射的射频信号来表示自己的位置及状态，以便搜救单位准确地确定它的位置，它是全球海上遇险和安全系统(GMDSS)中重要的船对岸的报警装置。国际海事组织MO规定，所有300总吨以上货船及适用于《SOLAS》公约的所谓公约船，无论航行在Al、A2、A3、或A4航区，除Al航区可以用VHF EPIRB代替以外，都必须配备卫星EPIRB。
[0003]根据联合国资料:1982年，首次成功营救出加拿大飞机遇险的三人，在1982-1997年成功营救8638人，尽在1997年，系统启动1284次，有1284人成功获救。根据我国资料统计:1982-1999年，全球共收到3361次警报，有11227人获救。
[0004]GMDSS 是全球海上遇险与安全系统(Global Maritime Distress and SafetySystem)。1999年2月I日，GMDSS系统在全世界各航运国家全面启用。与在此之前广泛应用的呼救信号“S0S”不同，GMDSS是一个船岸间通信新系统一“全球海上遇险和安全系统”。它由卫星通信系统和地面无线电通信系统两大部分组成。卫星系统又包括国际海事卫星分系统和极低轨道搜救卫星分系统两部分。GMDSS是建立在先进的卫星通信技术、数字技术和计算机技术的基础上的先进系统，在船只遇难时，不仅能向更大的范围更迅速、更可靠地发出救难信息，还能以自动、半自动的方式取代以前的人工报警方式。
[0005]在2000年的第25届C0SPAS-SARSAT大会上做出决定:C0SPAS_SARSAT系统将从2009年I月I日起停止处理121.5/243MHZ的卫星信号，所有持有121.5/243MHz示位标的需要尽快用406MHz的示位标替代，只有406MHz的信号才能被系统发现，所以将会影响所有的EPIRB、ELT、PLB。所以研制检测仪的时候，考虑121.5/243MHz没有意义，只需要考虑406MHz检测仪。
[0006]新增的SOLAS公约第IV/15.9条规定了 406MHz卫星EPIRB的年度测试要求，并于2002年7月I日生效。年度测试应使用适当的检测设备，检测设备能够完成本导则要求的所有测试项目。
[0007](I)检查安装位置及安装是否影响自浮操作；
[0008](2)确认EPIRB的浮力短绳状况良好；该短绳应收放妥当，不应与船体或机座相连；
[0009](3)外观检查；
[0010](4)进行常规的自检测试；
[0011](5)检查EPIRB的识别码(15个十六进制ID码和其它要求的信息)是否清晰地标明在设备外部；
[0012](6)从发射信号中解读出EPIRB的15个十六进制ID码和其它信息，检查解读出的信息(15个十六进制ID码或MMSI/呼号，按照主管机关的要求)是否与信标上标识的一致；
[0013](7)通过有关文件或国家编码登记机构核查设备的登记情况；
[0014](8)检查电池的有效期；
[0015](9)如适用，检查静水压力释放装置及其有效期；
[0016](10)在自测模式下检测在406MHz频段的发射状态，或为避免对卫星发出遇险呼口 q，采用适当的检测设备进行；
[0017](11)如可能，在自测模式下检测在121.5MHz频段的发射状态，或为避免启动卫星系统，采用适当的检测设备进行；
[0018](12)检查EPIRB是否按照主管机关规定时间间隔由认可的岸基维修机构加以维护；
[0019](13)在检测完成后，重新安装EPIRB，检查EPIRB未被启动；
[0020](14)确认保存有EPIRB的操作手册。
[0021]其中(6)、(10)和(11)需要检测仪才能完成。国外卫星示位标检测仪产品，目前主要是英国IESM生产的ARG系列和挪威JOTRON公司生产的卫星示位标检测仪。IESM产品由两部分组成:信号接收处理单元和掌上PC机。其中电源部分采用9V小电池，正常读码2?3次就需要更换，并且无打印输出口，通常的测试记录无法打印保存。而JOTRON公司的产品则仅仅是一个读码设备，不能显示接收频率等其他信息，不具有与PC机通信和打印等功能。另外，使用国外产品存在年度校准检测问题，国内没有相应的检测机构，年检和修理都需寄回原厂解决，增加了生产成本.影响了时效。目前，上述产品仍在国内外的船舶检验中占据着主流地位，在国内还未有厂家正式生产。
【发明内容】
[0022]本发明针对上述问题，提供一种能够检测航海所用的应急无线电示位标的载波频率，解析协议内容并分析误码率、发射格式，测量应急示位标的短期中期频率稳定度等参数，判断应急无线电示位标运行状态是否正常的检测仪。
[0023]为实现该技术目的，本发明的方案是:一种改进的EPIRB检测仪，其特征在于:由射频信号处理模块、数字信号处理模块、上位机通信模块、按键控制模块、电源模块构成，EPIRB检测仪可以检测EPIRB发射机的载波频率、误码率、发射格式等基本参数，另外上位机通信端口，可将数据上传至PC机进行显示和频率稳定度的测量分析。
[0024]所述的一种改进的EPIRB检测仪，其特征在于:所述的EPIRB检测仪以XC5VLX85T为数字信号处理模块的核心，采用FFT粗略测频，Costas环进行高精确度载频测量，正交解调对信号进行解调。
[0025]所述的一种改进的EPIRB检测仪，其特征在于:所述的EPIRB检测仪可以将测频数据上传至PC机，并由PC机对数据进行分析处理从而得到EPIRB发射信号的频率稳定度。
[0026]所述的一种改进的EPI RB检测仪，其特征在于:所述的EPI RB检测仪射频部分由低噪声射频放大器ADL5523、集成锁相环ADF4350作为本振、乘法器ADL5391作为混频器组成，实现下变频功能。
[0027]所述的一种改进的EPIRB检测仪，其特征在于:所述的EPIRB检测仪还包括连接于数字信号处理模块的按键控制模块，可以对仪器参数进行修改设定。
【附图说明】
[0028]图1为本发明的结构框图
[0029]图2为本发明的电路图
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细说明:
[0031]EPIRB检测仪以XC5VLX85T为核心，系统由两大部分组成。射频部分由低噪声放大器ADL5523、集成锁相环ADF4350、乘法器ADL5391组成，实现下变频功能。
[0032]射频前端处理部分是后端处理的基础，是系统设计中的关键因素。零中频方案中存在直流漂移和镜频抑制等问题。采用零中频技术，需要接收机进行正交解调，输出1、Q两路，然后分别采样解调。两个因素需要考虑，一是中频频率的选择；二是采样速率的选择。中频的选择需要考虑信号的带宽、处理器的速度、接收机混频的镜像抑制。接收到的信号带宽约为800Hz，。由于EPIRB检测仪工作距离近，灵敏度要求不高，镜像频率抑制等问题。综合考虑选用数字化中频接收机的结构。
[0033]采样速率分为过采样和欠采样。对一个带通中频信号的采样可以是过采样，也可以是欠采样。中频选择为23kHz，中频信号最高频率不超过40kHz，采用过采样能够增加信噪比要求，同时还能降低抗混叠滤波器的要求。选择采样频率为128kHz。
[0034]EPIRB在对基带信号进行信源编码时，采用双相曼彻斯特码，调制方式为双相L调制方式，其中数据“I”和“O”控制相位1.1±0.lrad。当接收到的信号受到严重衰落时，提取出来的载波一般达不到要求，多普勒效应等引起的频偏环境更严重。数字相干解调法，由于正交解调法在一定程度上克服了这些弱点，因此，解调采用数字正交解调法。
[0035]EPIRB检测仪在获得解码数据之后对数据进行存储，然后通过上位机通信模块将数据上传至PC机，由PC机通过阿仑方差的计算方法获得应急示位标的短期、中期频率稳定度的测量结果。
【主权项】
1.一种改进的EPIRB检测仪，其特征在于:由射频信号处理模块、数字信号处理模块、上位机通信模块、按键控制模块、电源模块构成，EPIRB检测仪可以检测EPIRB发射机的载波频率、误码率、发射格式等基本参数，另外上位机通信端口，可将数据上传至PC机进行显示和频率稳定度的测量分析。
2.根据权利要求1所述的一种改进的EPIRB检测仪，其特征在于:所述的EPIRB检测仪以XC5VLX85T为数字信号处理模块的核心，采用FFT粗略测频，Costas环进行高精确度载频测量，正交解调对信号进行解调。
3.根据权利要求1所述的一种改进的EPIRB检测仪，其特征在于:所述的EPIRB检测仪可以将测频数据上传至PC机，并由PC机对数据进行分析处理从而得到EPIRB发射信号的频率稳定度。
4.根据权利要求1所述的一种改进的EPIRB检测仪，其特征在于:所述的EPIRB检测仪射频部分由低噪声射频放大器ADL5523、集成锁相环ADF4350作为本振、乘法器ADL5391作为混频器组成，实现下变频功能。
5.根据权利要求1所述的一种改进的EPIRB检测仪，其特征在于:所述的EPIRB检测仪还包括连接于数字信号处理模块的按键控制模块，可以对仪器参数进行修改设定。
【专利摘要】本发明公开了一种改进的EPIRB检测仪，由射频信号处理模块、数字信号处理模块、上位机通信模块、按键控制模块、电源模块构成。检测仪系统可以检测EPIRB发射机的载波频率、解析协议内容并分析误码率、发射格式。检测仪为通过天线或同轴电缆接收EPIRB调制信号，经过LNA滤波和放大以后，与本地载波混频，然后经过带通滤波器，经过模数转换器进行采样，采用正交解调方法获得IQ两路信号，对其进行数字化中频技术解调，经过BCH译码以后，通过上位机通信模块将数据传输至PC机，并由PC机对数据进行记录分析，得出频率稳定度这一重要的测量参数。本设计应用在航海领域的EPIRB检测领域，将有助于推动航海事业的安全运行。
【IPC分类】H04B17-15
【公开号】CN104683043
【申请号】CN201310616251
【发明人】苏畅, 梁昇溟, 张道亮
【申请人】哈尔滨飞羽科技有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月27日