一種北斗rdss用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及儀器儀表及自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供的RDSS服務(wù)需用戶機(jī)向?qū)Ш叫l(wèi)星發(fā)射L波段射頻信號(hào)，其信號(hào)射頻信號(hào)參數(shù)和調(diào)制數(shù)據(jù)等參數(shù)直接關(guān)系RDSS服務(wù)的成功率，這些也是衡量北斗一代用戶機(jī)關(guān)鍵性能指標(biāo)，在用戶機(jī)生產(chǎn)時(shí)由廠家通過專用設(shè)備如功率計(jì)、頻譜分析儀等進(jìn)行檢測(cè)計(jì)量。RDSS用戶機(jī)使用一段時(shí)間后，由于電子器件老化，其發(fā)射的射頻信號(hào)功率、頻率準(zhǔn)確度等存在一定程度的改變，影響用戶機(jī)性能，嚴(yán)重時(shí)可能無法使用，這時(shí)如果還使用專用設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，則檢測(cè)成本太高，效益低下，目前缺乏該類通用便攜式檢測(cè)設(shè)備，以降低檢測(cè)維護(hù)成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置，解決了北斗RDSS用戶機(jī)發(fā)射L波段射頻信號(hào)檢測(cè)技術(shù)復(fù)雜、成本高等問題，可檢測(cè)射頻信號(hào)參數(shù)和調(diào)制數(shù)據(jù)等性能參數(shù)，自動(dòng)判斷性能指標(biāo)是否符合要求，方便快捷，降低檢測(cè)成本，提高效益。
[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下，提供了一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置，包括待測(cè)用戶機(jī)、喇叭天線和主機(jī)，所述待測(cè)用戶機(jī)與喇叭天線射頻連接，所述喇叭天線與主機(jī)通過射頻線纜連接，所述待測(cè)用戶機(jī)與主機(jī)通過串口線連接。所述待測(cè)用戶機(jī)用于向喇叭天線發(fā)射射頻信號(hào)；所述喇叭天線用于接收用戶機(jī)發(fā)射的射頻信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并傳送至主機(jī)；所述主機(jī)用于接收喇叭天線發(fā)送的電信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行處理得到射頻信號(hào)參數(shù)和調(diào)制數(shù)據(jù)并輸出。
[0005]本實(shí)用新型的一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置，采用以FPGA為核心的集成電路，減小電路規(guī)模，實(shí)現(xiàn)小型化集成；采用喇叭天線作為射頻信號(hào)接收端，減小設(shè)計(jì)復(fù)雜程度，減少鏈路標(biāo)校過程，增強(qiáng)硬件鏈路可靠性；在檢測(cè)射頻信號(hào)參數(shù)，如功率、頻率準(zhǔn)確度、調(diào)制質(zhì)量等的同時(shí)，通過內(nèi)置的ADC模塊和FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理，能準(zhǔn)確解調(diào)出調(diào)制的信息，實(shí)現(xiàn)RDSS用戶機(jī)發(fā)射鏈路的診斷功能。大大降低檢驗(yàn)成本，方便快捷，大大提高檢驗(yàn)效率。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型的一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置連接示意圖；
[0007]圖2為本實(shí)用新型的一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖3為本實(shí)用新型的一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置中ADC模塊電路圖；
[0009]圖4為本實(shí)用新型的一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置中電源模塊框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0011]如圖1示出了本實(shí)用新型的一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置連接示意圖，下面將結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)施例提供的一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0012]一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置，包括待測(cè)用戶機(jī)、喇叭天線和主機(jī)，所述待測(cè)用戶機(jī)與喇叭天線射頻連接，所述喇叭天線與主機(jī)通過射頻線纜連接，所述待測(cè)用戶機(jī)與主機(jī)通過串口線連接。
[0013]如圖2所示，所述主機(jī)包括接收通道、ADC模塊、FPGA、接口電路和電源模塊，所述接收通道的輸入端和輸出端分別與喇叭天線的輸出端和ADC模塊的輸入端連接，所述FPGA的輸入端和輸出端分別與ADC模塊的輸出端和接口電路的輸出端連接，所述電源電路分別與喇叭天線、接收通道、ADC模塊、FPGA、接口電路連接。
[0014]本實(shí)施例中，所述北斗RDSS用戶機(jī)射頻信號(hào)檢測(cè)裝置中，所述主機(jī)還包括DDR模塊，所述DDR模塊與FPGA連接，其包括至少一片DDR2芯片，用于對(duì)FPGA中的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。所述DDR2芯片每片容量2Gb，分別連接到FPGA，各片DDR2芯片相互獨(dú)立，分別控制，互不影響。所述DDR2芯片電源輸入為1.8V，兩片DDR2芯片采用同一個(gè)電源輸入，考慮兩片芯片布局時(shí)距離較遠(yuǎn)，PCB上也需要考慮電源壓降，因此在每個(gè)芯片附近都需要串接一個(gè)大容量的鉭電解電容。
[0015]優(yōu)選地，本實(shí)施例中，所述北斗RDSS用戶機(jī)射頻信號(hào)檢測(cè)裝置中，所述主機(jī)還包括配置電路，實(shí)現(xiàn)FPGA的上電加載，加載方式為串行加載。通過在FPGA外部掛接一片SPIFLASH芯片實(shí)現(xiàn)配置，SPI FLASH芯片容量為64Mbit，操作時(shí)鐘可達(dá)50MHz，綜合后的配置文件小于5MB。所述FPGA中包括DDR2芯片控制器，控制DDR2芯片對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。
[0016]本實(shí)施例中，所述北斗RDSS用戶機(jī)射頻信號(hào)檢測(cè)裝置中，所述主機(jī)還包括頻率綜合器，其用于將本地1MHz參考信號(hào)綜合后產(chǎn)生本振信號(hào)和62MHz正弦時(shí)鐘信號(hào)。
[0017]本實(shí)施例中，所述北斗RDSS用戶機(jī)射頻信號(hào)檢測(cè)裝置中，所述主機(jī)還包括時(shí)鐘分配模塊，其包括比較器電路和時(shí)鐘分配電路，所述比較器電路將62MHz正弦時(shí)鐘信號(hào)依次經(jīng)過運(yùn)放、電壓跟隨器、電壓過零比較電路得到方波形式時(shí)鐘信號(hào)并輸出至?xí)r鐘分配電路，所述時(shí)鐘分配電路用于將方波形式時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過功分分成兩路，一路輸出至FPGA，另一路輸出至ADC。
[0018]所述ADC模塊完成接收通道輸出的模擬中頻信號(hào)的數(shù)字化過程，在將模擬信號(hào)量化后直接輸出給FPGA進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)緩存、數(shù)字下變頻等處理，由兩片雙通道的ADC芯片構(gòu)成，芯片分辨率為8bi t，最大采樣率為80MSPS，AD采樣率為62MSPS。如圖3所示為ADC模塊電路圖，模擬中頻信號(hào)采用單端交流耦合方式輸入，模擬輸入端接模擬地，以確保PCB布線時(shí)中頻信號(hào)不會(huì)跨過地分割造成的阻抗不連續(xù)；采用芯片本身的參考電源，對(duì)雙通道的配置上選擇雙通道均正常工作模式，即SI和S2管腳分別上拉和下拉，DFS管腳下拉數(shù)據(jù)輸出選擇偏移二進(jìn)制碼，同時(shí)考慮到傳輸線阻抗匹配和電平過沖的影響，在與FPGA的連線中串接22 Ω電阻。
[0019]所述電源模塊完成不同電源輸入的切換功能，給主板正常工作所需的各類電源，具備一定過壓和過流保護(hù)功能；為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮到相同電壓情況下共電源設(shè)計(jì)，可以在一定程度上改善電源紋波(涓流技術(shù)的一種)。如圖4為電源模塊框圖。
[0020]具體地，待測(cè)用戶機(jī)向喇叭天線發(fā)射射頻信號(hào)，所述喇叭天線接收用戶機(jī)發(fā)射的射頻信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并傳送至主機(jī)，所述接收通道接收喇叭天線發(fā)送的電信號(hào)并對(duì)電信號(hào)進(jìn)行功分和下變頻后得到模擬中頻信號(hào)并發(fā)送至ADC模塊，所述ADC模塊接收接收通道發(fā)送的模擬中頻信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)并發(fā)送至FPGA，所述FPGA接收ADC模塊發(fā)送的數(shù)字信號(hào)并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)緩存、數(shù)字下變頻處理得到射頻信號(hào)參數(shù)和調(diào)制數(shù)據(jù)并發(fā)送至接口電路，所述接口電路接收并輸出FPGA發(fā)送的射頻信號(hào)參數(shù)和調(diào)制數(shù)據(jù)。
[0021]所述射頻信號(hào)參數(shù)包括信號(hào)功率、頻率準(zhǔn)確度、調(diào)制誤差等，用來衡量信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量，所述調(diào)制數(shù)據(jù)用來衡量信號(hào)調(diào)制準(zhǔn)確性，通過射頻信號(hào)參數(shù)得出射頻信號(hào)頻譜圖和星座圖并輸出，通過調(diào)制的數(shù)據(jù)來評(píng)價(jià)射頻信號(hào)I Q支路數(shù)據(jù)調(diào)制情況，從而衡量射頻信號(hào)調(diào)制質(zhì)量。
[0022]本實(shí)用新型的一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置，用以FPGA為核心的集成電路，減小電路規(guī)模，實(shí)現(xiàn)小型化集成；采用喇叭天線作為射頻信號(hào)接收端，減小設(shè)計(jì)復(fù)雜程度，減少鏈路標(biāo)校過程，增強(qiáng)硬件鏈路可靠性；在檢測(cè)射頻信號(hào)參數(shù)，如功率、頻率準(zhǔn)確度、調(diào)制誤差等的同時(shí)，通過內(nèi)置的ADC模塊和FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理，能準(zhǔn)確解調(diào)出調(diào)制的信息，實(shí)現(xiàn)RDSS用戶機(jī)發(fā)射鏈路的診斷功能。大大降低檢驗(yàn)成本，方便快捷，大大提高檢驗(yàn)效率。
[0023]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于:包括待測(cè)用戶機(jī)、喇叭天線和主機(jī)，所述待測(cè)用戶機(jī)與喇叭天線射頻連接，所述喇叭天線與主機(jī)通過射頻線纜連接，所述待測(cè)用戶機(jī)與主機(jī)通過串口線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述主機(jī)包括接收通道、ADC模塊、FPGAJi 口電路和電源模塊，所述接收通道的輸入端和輸出端分別與喇叭天線的輸出端和ADC模塊的輸入端連接，所述FPGA的輸入端和輸出端分別與ADC模塊的輸出端和接口電路的輸出端連接，所述電源電路分別與喇叭天線、接收通道、ADC模塊、FPGAJi 口電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述主機(jī)還包括DDR模塊，所述DDR模塊與FPGA連接，其包括至少一片DDR2芯片，用于對(duì)FPGA中的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述主機(jī)還包括頻率綜合器，其用于將本地1MHz參考信號(hào)綜合后產(chǎn)生本振信號(hào)和62MHz時(shí)鐘信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述主機(jī)還包括時(shí)鐘分配模塊，其包括比較器電路和時(shí)鐘分配電路，所述比較器電路將62MHz正弦時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過處理后得到方波形式時(shí)鐘信號(hào)并輸出至?xí)r鐘分配電路，所述時(shí)鐘分配電路用于將方波形式時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過功分分成兩路，一路輸出至FPGA，另一路輸出至ADC0
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置，包括待測(cè)用戶機(jī)、喇叭天線和主機(jī)，待測(cè)用戶機(jī)與喇叭天線射頻連接，喇叭天線與主機(jī)通過射頻線纜連接，待測(cè)用戶機(jī)與主機(jī)通過串口線連接。主機(jī)包括接收通道、ADC模塊、FPGA、接口電路和電源模塊，接收通道的輸入端和輸出端分別與喇叭天線的輸出端和ADC模塊的輸入端連接，F(xiàn)PGA的輸入端和輸出端分別與ADC模塊的輸出端和接口電路的輸出端連接，電源電路分別與喇叭天線、接收通道、ADC模塊、FPGA、接口電路連接。本實(shí)用新型的一種北斗RDSS用戶機(jī)射頻發(fā)射信號(hào)檢測(cè)裝置，檢測(cè)射頻信號(hào)參數(shù)和調(diào)制數(shù)據(jù)，大大降低檢驗(yàn)成本，大大提高檢驗(yàn)效率。
【IPC分類】G01S19-23
【公開號(hào)】CN204374423
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420829689
【發(fā)明人】彭建怡, 火星, 李哲, 張文泉, 田海雷, 李國(guó)棟, 張志璐, 趙朝鋒, 孔慶兵
【申請(qǐng)人】李國(guó)棟
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月24日