專利名稱：一種基于s3c6410的epirb檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種檢測儀，能夠檢測出航海所用的應(yīng)急無線電示位標(biāo)的協(xié)議內(nèi)容和頻率，從而確定其運(yùn)行狀態(tài)是否正常。
背景技術(shù)：
應(yīng)急無線電不位標(biāo)(EmergencyPosition Indication Radio Beacon,縮寫EPIRB)是一種能發(fā)射無線電信號的信標(biāo)，利用本身發(fā)射的射頻信號來表示自己的位置及狀態(tài)，以便搜救單位準(zhǔn)確地確定它的位置，它是全球海上遇險(xiǎn)和安全系統(tǒng)(GMDSS)中重要的船對岸的報(bào)警裝置。國際海事組織MO規(guī)定，所有300總噸以上貨船及適用于《SOLAS》公約的所謂公約船，無論航行在Al、A2、A3、或A4航區(qū)，除Al航區(qū)可以用VHF EPIRB代替以外，都必須配備衛(wèi)星EPIRB。根據(jù)聯(lián)合國資料1982年，首次成功營救出加拿大飛機(jī)遇險(xiǎn)的三人，在1982-1997年成功營救8638人，盡在1997年，系統(tǒng)啟動1284次，有1284人成功獲救。根據(jù)我國資料統(tǒng)計(jì)1982-1999年，全球共收到3361次警報(bào)，有11227人獲救。GMDSS 是全球海上遇險(xiǎn)與安全系統(tǒng)(Global Maritime Distress and SafetySystem)。1999年2月I日，GMDSS系統(tǒng)在全世界各航運(yùn)國家全面啟用。與在此之前廣泛應(yīng)用的呼救信號“S0S”不同，GMDSS是一個船岸間通信新系統(tǒng)一“全球海上遇險(xiǎn)和安全系統(tǒng)”。它由衛(wèi)星通信系統(tǒng)和地面無線電通信系統(tǒng)兩大部分組成。衛(wèi)星系統(tǒng)又包括國際海事衛(wèi)星分系統(tǒng)和極低軌道搜救衛(wèi)星分系統(tǒng)兩部分。GMDSS是建立在先進(jìn)的衛(wèi)星通信技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上的先進(jìn)系統(tǒng)，在船只遇難時(shí)，不僅能向更大的范圍更迅速、更可靠地發(fā)出救難信息，還能以自動、半自動的方式取代以前的人工報(bào)警方式。在2000年的第25屆C0SPAS-SARSAT大會上做出決定C0SPAS_SARSAT系統(tǒng)將從2009年I月I日起停止處理121. 5/243MHZ的衛(wèi)星信號，所有持有121. 5/243MHz示位標(biāo)的需要盡快用406MHz的示位標(biāo)替代，只有406MHz的信號才能被系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，所以將會影響所有的EPIRB、ELT、PLB。所以研制檢測儀的時(shí)候，考慮121. 5/243MHz沒有意義，只需要考慮406MHz檢測儀。新增的SOLAS公約第IV/15. 9條規(guī)定了 406MHz衛(wèi)星EPIRB的年度測試要求，并于2002年7月I日生效。年度測試應(yīng)使用適當(dāng)?shù)臋z測設(shè)備，檢測設(shè)備能夠完成本導(dǎo)則要求的所有測試項(xiàng)目。(I)檢查安裝位置及安裝是否影響自浮操作；(2)確認(rèn)EPIRB的浮力短繩狀況良好；該短繩應(yīng)收放妥當(dāng)，不應(yīng)與船體或機(jī)座相連；(3)外觀檢查；(4)進(jìn)行常規(guī)的自檢測試； (5)檢查EPIRB的識別碼(15個十六進(jìn)制ID碼和其它要求的信息)是否清晰地標(biāo)明在設(shè)備外部；
(6)從發(fā)射信號中解讀出EPIRB的15個十六進(jìn)制ID碼和其它信息，檢查解讀出的信息(15個十六進(jìn)制ID碼或MMSI/呼號，按照主管機(jī)關(guān)的要求)是否與信標(biāo)上標(biāo)識的一致；(7)通過有關(guān)文件或國家編碼登記機(jī)構(gòu)核查設(shè)備的登記情況；(8)檢查電池的有效期；(9)如適用，檢查靜水壓力釋放裝置及其有效期；(10)在自測模式下檢測在406MHz頻段的發(fā)射狀態(tài)，或?yàn)楸苊鈱πl(wèi)星發(fā)出遇險(xiǎn)呼口 q，采用適當(dāng)?shù)臋z測設(shè)備進(jìn)行；(11)如可能，在自測模式下檢測在121. 5MHz頻段的發(fā)射狀態(tài)，或?yàn)楸苊鈫有l(wèi)星系統(tǒng)，采用適當(dāng)?shù)臋z測設(shè)備進(jìn)行；(12)檢查EPIRB是否按照主管機(jī)關(guān)規(guī)定時(shí)間間隔由認(rèn)可的岸基維修機(jī)構(gòu)加以維護(hù)；(13)在檢測完成后，重新安裝EPIRB，檢查EPIRB未被啟動；(14)確認(rèn)保存有EPIRB的操作手`冊。其中(6)、(10)和(11)需要檢測儀才能完成。國外衛(wèi)星示位標(biāo)檢測儀產(chǎn)品，目前主要是英國IESM生產(chǎn)的ARG系列和挪威JOTRON公司生產(chǎn)的衛(wèi)星示位標(biāo)檢測儀。IESM產(chǎn)品由兩部分組成信號接收處理單元和掌上PC機(jī)。其中電源部分采用9V小電池，正常讀碼2 3次就需要更換，并且無打印輸出口，通常的測試記錄無法打印保存。而JOTRON公司的產(chǎn)品則僅僅是一個讀碼設(shè)備，不能顯示接收頻率等其他信息，不具有與PC機(jī)通信和打印等功能。另外，使用國外產(chǎn)品存在年度校準(zhǔn)檢測問題，國內(nèi)沒有相應(yīng)的檢測機(jī)構(gòu)，年檢和修理都需寄回原廠解決，增加了生產(chǎn)成本.影響了時(shí)效。目前，上述產(chǎn)品仍在國內(nèi)外的船舶檢驗(yàn)中占據(jù)著主流地位，在國內(nèi)還未有廠家正式生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述問題，提供一種能夠檢測出航海所用的應(yīng)急無線電示位標(biāo)的協(xié)議內(nèi)容和頻率，確定應(yīng)急無線電示位標(biāo)運(yùn)行狀態(tài)是否正常的檢測儀。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案一種基于S3C6410的EPIRB檢測儀，其特征在于由信號接收模塊、信號處理模塊、主控制模塊、LCD顯示模塊、電源模塊構(gòu)成，檢測儀通過天線或同軸電纜接收EPIRB調(diào)制信號，經(jīng)過LNA濾波和放大以后，與本地載波混頻，然后經(jīng)過帶通濾波器，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，采樣后的信號，采用數(shù)字化中頻技術(shù)進(jìn)行解調(diào)，經(jīng)過BCH譯碼以后，通過IXD進(jìn)行圖形化顯示，也可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)檢測結(jié)果的網(wǎng)絡(luò)共享。所述的一種基于S3C6410的EPIRB檢測儀，其特征在于所述的EPIRB檢測儀以S3C6410為核心，射頻部分由低噪聲濾波器ADL5523、集成鎖相環(huán)ADF4360、乘法器ADL5391組成，實(shí)現(xiàn)混頻功能。所述的一種基于S3C6410的EPIRB檢測儀，其特征在于所述的EPIRB檢測儀信號處理模塊對高頻信號進(jìn)行頻率測量時(shí)采用差頻法，利用非線性器件和標(biāo)準(zhǔn)信號對被測信號進(jìn)行差頻變換來實(shí)現(xiàn)頻率測量。所述的一種基于S3C6410的EPIRB檢測儀，其特征在于所述的EPIRB檢測儀信號處理模塊為克服信號衰落和多普勒頻移造成的影響，信號解調(diào)采用數(shù)字正交解調(diào)法。
所述的一種基于S3C6410的EPIRB檢測儀，其特征在于所述的EPIRB檢測儀電源模塊采用TPS650243電源管理芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，整個系統(tǒng)按照533MHz進(jìn)行設(shè)計(jì)，內(nèi)核電壓為1. 2V。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框2為本發(fā)明的電路圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明EPIRB檢測儀以S3C6410為核心，系統(tǒng)由兩大部分組成。射頻部分由低噪聲濾波器ADL5523、集成鎖相環(huán)ADF4360、乘法器ADL5391組成，實(shí)現(xiàn)混頻功能。基于ARM芯片S3C6410的主板，分辨率為320*240的TFT液晶屏。射頻前端處理部分是后端處理的基礎(chǔ)，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。零中頻方案中存在直流漂移和鏡頻抑制等問題。采用零中頻技術(shù)，需要接收機(jī)進(jìn)行正交解調(diào)，輸出1、Q兩路，然后分別采樣解調(diào)。兩個因素需要考慮，一是中頻頻率的選擇；二是采樣速率的選擇。中頻的選擇需要考慮信號的帶寬、處理器的速度、接收機(jī)混頻的鏡像抑制。接收到的信號帶寬約為800Hz，。由于EPIRB檢測儀工作距離近，靈敏度要求不高，鏡頻抑制等問題。綜合考慮選用超外差接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。采樣速率分為過采樣和欠采樣。對一個帶通中頻信號的采樣可以是過采樣，也可以是欠采樣。中頻選擇為23kHz。ADC選擇的兩個重要指標(biāo)是采樣率和分辨率，采用過采樣能夠增加信噪比要求，同時(shí)還能降低抗混疊濾波器的要求。選擇采樣頻率為184kHz。S3C6410最高采樣速率可達(dá)1MSPS，能夠滿足過采樣的要求。
對高頻信號進(jìn)行頻率測量時(shí)，一般采用差頻法。差頻法是利用非線性器件和標(biāo)準(zhǔn)信號對被測信號進(jìn)行差頻 變換來實(shí)現(xiàn)頻率測量的。差頻法方案簡單、精度較高，測量上限優(yōu)于10_13可以實(shí)現(xiàn)高精度測量。EPIRB在對基帶信號進(jìn)行信源編碼時(shí)，采用雙相曼徹斯特碼，調(diào)制方式為相位調(diào)制，其中數(shù)據(jù)“I”和“O”控制相位1. 1 + 0. lrad。當(dāng)接收到的信號受到嚴(yán)重衰落時(shí)，提取出來的載波一般達(dá)不到要求，多普勒效應(yīng)等引起的頻偏環(huán)境更嚴(yán)重。數(shù)字相干解調(diào)法，由于正交解調(diào)法在一定程度上克服了這些弱點(diǎn)，因此，解調(diào)采用數(shù)字正交解調(diào)法。
采用S3C6410，其內(nèi)部資源豐富，能夠提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性和可靠性。設(shè)計(jì)過程中，電源對于整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，起著關(guān)鍵作用。TI公司的TPS650243電源管理芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，整個系統(tǒng)按照533MHz進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此內(nèi)核電壓為1. 2V。采用DVS (動態(tài)電壓管理)技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)電設(shè)計(jì)，通過控制內(nèi)部模塊電壓和ARM920T的電壓。用兩種電壓實(shí)現(xiàn)DVS(動態(tài)電源管理)，高電壓應(yīng)用于正常工作狀態(tài)，低電壓實(shí)現(xiàn)DVS。TPS650243是高度集成電源管理芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)DVS。S3C6410地址空間為4GB，其中6個區(qū)支持SR0M，另外兩個支持SROM或者SDRAM。為了提高系統(tǒng)運(yùn)算速度，將兩片Hynix公司的H5MS5162DFR位擴(kuò)展至32比特。S3C6410具有NAND flash控制器，啟動代碼可以從NAND flash復(fù)制到SDRAM。數(shù)據(jù)經(jīng)過硬件ECC，然后由CPU執(zhí)行。Hynix公司的HY27UF082G2A，容量為256MB，能夠存放整機(jī)系統(tǒng)的啟動代碼和相關(guān)的數(shù)據(jù)文件。顯示控制器包括傳輸圖像數(shù)據(jù)邏輯和視頻緩沖區(qū)。IXD驅(qū)動器有兩種接口 RGB、IT-RBT601?？删幊讨С指鞣N分辨率的屏幕，需要考慮水平和垂直分辨率，數(shù)據(jù)寬度，接口時(shí)序和刷新速度內(nèi)容。INN0LUX公司的PT035TN01屏，有HV和DE兩種模式，數(shù)據(jù)線寬度為24比特，分辨率為320*240同時(shí)上面自帶觸摸屏，作為系統(tǒng)的輸入設(shè)備。而S3C6410本身具有觸摸屏控制器，從而簡化了設(shè)計(jì)，節(jié)省了 PCB空間。網(wǎng)絡(luò)化是嵌入式的一個趨勢，通過互聯(lián)網(wǎng)能夠方便的共享信息和數(shù)據(jù)。SMSC公司的LAN9115芯片集成度高，這是一款專門針對16位嵌入式設(shè)計(jì)的1C。符合IEEE802. 3/802. 3u標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)部集成MAC和PHY，10BASE-T和100BASE-TX可以選擇，全雙工和半雙工均可，32位的CRC校驗(yàn)。檢測儀功能的實(shí)現(xiàn)，很大程度上取決于嵌入式操作系統(tǒng)的選擇和應(yīng)用程序的編制。嵌入式操作系統(tǒng)是一種系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的全部軟硬件資源的分配、調(diào)度工作，控制協(xié)調(diào)并發(fā)活動。設(shè)計(jì)中，選擇微軟公司的windows CE作為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。Windows CE是微軟具有代表性的一款嵌入式操作系統(tǒng)。具有可裁減和可移植的特點(diǎn)。經(jīng)過裁減的嵌入式操作系統(tǒng)不僅意味著較少地占用存儲空間，而且由于軟件的運(yùn)行負(fù)荷較小，對于目標(biāo)嵌入式系統(tǒng)的啟動速度和運(yùn)行速度會大有好處。其多線性、多任務(wù)、全優(yōu)先的操作系統(tǒng)環(huán)境是專門針對資源有限而設(shè)計(jì)的。這種模塊化設(shè)計(jì)使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者和應(yīng)用開發(fā)者能夠定做各種產(chǎn)品。Windows CE支持各種硬件外圍設(shè)備、其它設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。包括鍵盤、鼠標(biāo)設(shè)備、觸板、串行端口、以太網(wǎng)連接器、調(diào)制解調(diào)器、通用串行總線設(shè)備、音頻設(shè)備 、并行端口、打印設(shè)備及存儲設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種基于S3C6410的EPIRB檢測儀，其特征在于由信號接收模塊、信號處理模塊、主控制模塊、LCD顯示模塊、電源模塊構(gòu)成，檢測儀通過天線或同軸電纜接收EPIRB調(diào)制信號，經(jīng)過LNA濾波和放大以后，與本地載波混頻，然后經(jīng)過帶通濾波器，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，采樣后的信號，采用數(shù)字化中頻技術(shù)進(jìn)行解調(diào)，經(jīng)過BCH譯碼以后，通過LCD進(jìn)行圖形化顯示，也可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)檢測結(jié)果的網(wǎng)絡(luò)共享。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于S3C6410的EPIRB檢測儀，其特征在于所述的EPIRB檢測儀以S3C6410為核心，射頻部分由低噪聲濾波器ADL5523、集成鎖相環(huán)ADF4360、乘法器ADL5391組成，實(shí)現(xiàn)混頻功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于S3C6410的EPIRB檢測儀，其特征在于所述的EPIRB檢測儀信號處理模塊對高頻信號進(jìn)行頻率測量時(shí)采用差頻法，利用非線性器件和標(biāo)準(zhǔn)信號對被測信號進(jìn)行差頻變換來實(shí)現(xiàn)頻率測量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于S3C6410的EPIRB檢測儀，其特征在于所述的EPIRB檢測儀信號處理模塊為克服信號衰落和多普勒頻移造成的影響，信號解調(diào)采用數(shù)字正交解調(diào)法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于S3C6410的EPIRB檢測儀，其特征在于所述的EPIRB檢測儀電源模塊采用TPS650243電源管理芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，整個系統(tǒng)按照533MHz進(jìn)行設(shè)計(jì)，內(nèi)核電壓為1. 2V。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于S3C6410的EPIRB檢測儀，由信號接收模塊、信號處理模塊、主控制模塊、LCD顯示模塊、電源模塊構(gòu)成。檢測儀通過天線或同軸電纜接收EPIRB調(diào)制信號，經(jīng)過LNA濾波和放大以后，與本地載波混頻，然后經(jīng)過帶通濾波器，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，采樣后的信號，采用數(shù)字化中頻技術(shù)進(jìn)行解調(diào)，經(jīng)過BCH譯碼以后，通過LCD進(jìn)行圖形化顯示，也可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)檢測結(jié)果的網(wǎng)絡(luò)共享。本設(shè)計(jì)具有網(wǎng)絡(luò)傳輸、存儲、測試結(jié)果的圖形化顯示等功能，能夠滿足EPIRB檢測儀的功能需求。應(yīng)用在航海領(lǐng)域的EPIRB檢測領(lǐng)域，將有助于推動航海事業(yè)的安全運(yùn)行。
文檔編號H04B17/00GK103051397SQ20121053886
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者梁晟溟, 秦聚超, 李明旭 申請人:哈爾濱飛羽科技有限公司