一种多频多模声纳浮标模拟信号模拟装置制造方法及图纸

本申请提供了一种多频多模声纳浮标模拟信号模拟装置，属于航空声纳浮标应用技术领域，具体包括信号发生板、触摸屏和发射天线，所述信号发生板包括处理模块、外部接口和数模转模块；触摸屏和外部接口进行发射参数设置，所述数据处理模块根据不同参数输入产生多种信号数字信息，所述信号数字信息通过所述数模转换模块转换成浮标模拟信号，多种所述浮标模拟信号通过所述发射天线发射。通过本申请的处理方案，可以模拟各型声纳浮标无线电信号。可以模拟各型声纳浮标无线电信号。可以模拟各型声纳浮标无线电信号。

【技术实现步骤摘要】
一种多频多模声纳浮标模拟信号模拟装置


[0001]本申请涉及航空声纳浮标应用的领域，尤其是涉及一种多频多模声纳浮标模拟信号模拟装置。

技术介绍

[0002]航空声纳搜潜系统属于水下目标探测设备，通常由各型声纳浮标和机载接收、处理、显示控制设备组成，接收处理需要同时完成多枚浮标信号的并行接收处理。为了能够充分验证机载接收、处理、显示控制设备的功能和性能，需要一种设备能够产生多种类型的浮标无线电模拟信号来模拟各型浮标。
[0003]在地面科研、教学、培训等使用场景中，还需要将实际海洋环境中目标的实测数据进行分析、二次处理或培训声纳员识别特定目标信号，需要将实际海洋环境中目标的实测数据通过浮标信号模拟装置发射出来反复使用。
[0004]函数信号发生器仅能产生常用的信号形式，无法产生多种类型的调制信号，矢量信号源虽能够产生符合协议的信号形式，但能够加载的基带数据长度非常有限，不超过1s的数据量；矢量信号源产生多路信号时生成的数据量过大，经常加载失败，无法满足使用要求。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种多频多模声纳浮标模拟信号模拟装置，解决了现有技术中的问题，可以模拟各型声纳浮标无线电信号。
[0006]本申请提供的一种多频多模声纳浮标模拟信号模拟装置采用如下的技术方案：
[0007]一种多频多模声纳浮标模拟信号模拟装置，包括信号发生板、触摸屏和发射天线，所述信号发生板包括处理模块、外部接口和数模转模块；
[0008]触摸屏和外部接口进行发射参数设置，所述数据处理模块根据不同参数输入产生多种信号数字信息，所述信号数字信息通过所述数模转换模块转换成浮标模拟信号，多种所述浮标模拟信号通过所述发射天线发射。
[0009]可选的，所述数据处理模块包括处理芯片和存储单元，所述存储单元储存通过外部接口输入的音频数据，每路浮标模拟信号通过处理芯片加载不同的音频数据作为模拟数据的数据源。
[0010]可选的，所述处理芯片通过正交调制产生所需要的调制信号，表达式为:
[0011][0012]S(t)信号频率为ω
c1
+ω
c2
，信号的频率为ω
c1
。其中：
[0013][0014][0015]即I、Q为基带信号，经过第一次上变频，载波频率为ω
c1
，生成信号I'、Q'，I'、Q'信号经过第二次上变频，载波频率为ω
c2
，I'、Q'需要按上述公式产生，最终生成信号频率为ω
c1
+ω
c2
。
[0016]在单片集成电路上产生多路浮标无线电模拟信号的方法为描述如下。
[0017]第一路信号，频率为ω
c1
，表达式：
[0018][0019][0020]第二路信号，频率为ω
c2
，表达式：
[0021][0022][0023]I
M
＝I'1+I'2[0024]Q
M
＝Q'1+Q'2[0025]S(t)＝I
M
cos(ω
c
t)
‑
Q
M
sin(ω
c
t)
[0026]即I
M
、Q
M
为频率为ω
c1
和ω
c2
两路信号的合成，I
M
、Q
M
信号经过第二次上变频，载波频率为ω
c
，最终生成信号频率为ω
c1
+ω
c
和ω
c2
+ω
c
两路频率不同的信号，ω
c
的频率采取固定方式，由集成在DA内部PLL进行实现，ω
c1
和ω
c2
由集成电路内部DDS实现。
[0027]可选的，需要两路以上频率不同的信号时，采用多个DDS可以在实现多路频率不同的信号，增加ω
cn
，获得I'n、Q'n，进而获得：
[0028]I
M
＝I'1+I'2……
I'
n
[0029]Q
M
＝Q'1+Q'2……
Q'
n
[0030]即可得生成信号频率为ω
c1
+ω
c
、ω
c2
+ω
c
……
ω
cn
+ω
c
多路频率不同的信号。
[0031]可选的，通过改变I、Q信号的表达方式可以生成不同调制方式的信号，所述调制方式包括FM、AM、FSK、GMSK。
[0032]可选的，FM信号数字化对应的表达式为：
[0033][0034]其中I、Q为基带数据,s(n)为音频信号，
[0035]I＝cos(k
f
∑s(n))
[0036]Q＝sin(k
f
∑s(n))。
[0037]可选的，AM信号的产生方法描述为：AM信号数字化对应的表达式为：
[0038][0039]其中I、Q为基带数据,s(n)为音频信号，
[0040]I＝s(n)
[0041]Q＝0。
[0042]可选的，FSK信号的产生方法为：FSK比特流数据为：
[0043][0044]FSK信号数字化对应的表达式为：
[0045][0046][0047][0048]其中I、Q为基带已调数据,其中a
k
＝
±
1。
[0049]可选的，GMSK信号的产生方法为：GMSK信号的表达式为：
[0050][0051]其中为经过高斯低通滤波器后信号的相位积分：
[0052][0053]g(t)为高斯滤波器的矩形脉冲击响应，其中a
k
＝
±
1，a
k
原始比特数据差分编码，T
b
为码元周期，
[0054]其中I、Q为基带已调数据,高斯低通滤波器后信号的相位积分，
[0055][0056]可选的，还包括数控衰减器，通过改变I'、Q'信号的幅值可以生成不同功率的信号。I'1、Q'1、I'2、Q'2、I'
N
、Q'
N
位宽均为16位，通过调整I'1、Q'1、I'2、Q'2、I'
N
、Q'
N
的幅度可实现不同频率信号不同输出功率的要求，同时结合数控衰减器调整发射功率，某一路I'、Q'信号的幅值设置为0时，该路信号无输出，实现信号的发射和关闭控制。
[0057]综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
附图说明
[0058]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多频多模声纳浮标模拟信号模拟装置，其特征在于，包括信号发生板、触摸屏和发射天线，所述信号发生板包括处理模块、外部接口和数模转模块；触摸屏和外部接口进行发射参数设置，所述数据处理模块根据不同参数输入产生多种信号数字信息，所述信号数字信息通过所述数模转换模块转换成浮标模拟信号，多种所述浮标模拟信号通过所述发射天线发射。2.根据权利要求1所述的多频多模声纳浮标模拟信号模拟装置，其特征在于，所述数据处理模块包括处理芯片和存储单元，所述存储单元储存通过外部接口输入的音频数据，每路浮标模拟信号通过处理芯片加载不同的音频数据作为模拟数据的数据源。3.根据权利要求2所述的多频多模声纳浮标模拟信号模拟装置，其特征在于，所述处理芯片通过正交调制产生所需要的调制信号，表达式为:S(t)信号频率为ω
c1
+ω
c2
，信号的频率为ω
c1
。其中：。其中：即I、Q为基带信号，经过第一次上变频，载波频率为ω
c1
，生成信号I'、Q'，I'、Q'信号经过第二次上变频，载波频率为ω
c2
，I'、Q'需要按上述公式产生，最终生成信号频率为ω
c1
+ω
c2
。在单片集成电路上产生多路浮标无线电模拟信号的方法为描述如下。第一路信号，频率为ω
c1
，表达式：，表达式：第二路信号，频率为ω
c2
，表达式：，表达式：
I
M
＝I
′1+I
′2Q
M
＝Q'1+Q'2S(t)＝I
M
cos(ω
c
t)
‑
Q
M
sin(ω
c
t)即I
M
、Q
M
为频率为ω
c1
和ω
c2
两路信号的合成，I
M
、Q
M
信号经过第二次上变频，载波频率为ω
c
，最终生成信号频率为ω
c1
+ω
c
和ω
c2
+ω
c
两路频率不同的信号，ω
c
的频率采取固定方式，由集成在DA内部PLL进行实现，ω
c1
和ω
c2
由集成电路内部DDS实现。4.根据权利要求3所述的多频多模声纳浮标模拟信号模拟装置，其特征在于，需要两路以上频率不同的信号时，采用多个DDS可以在实现多路频率不同的信号，增加ω
c...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金博，张忠奎，杨庆坤，徐楠，马丽锋，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：