专利名称：手持式epirb检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及了一种检测仪，能够检测出航海所用的应急无线电示位标(EPIRB)工作状态是否正常。
背景技术：
GMDSS 是全球海上遇险与安全系统(Global Maritime Distress and Safety System)。1999年2月1日，GMDSS系统在全世界各航运国家全面启用。GMDSS是一个船岸间通信新系统。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。在2000年的第25届C0SPAS-SARSAT大会上做出决定C0SPAS_SARSAT系统将从 2009年1月1日起停止处理121. 5/243MHZ的卫星信号，所有频率为121. 5/243MHz示位标的需要尽快用频率为406MHz的示位标替代，所以研制检测仪的时候，只需要考虑406MHz检测仪。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1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
(1)检查安装位置及安装是否影响自浮操作；
(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；
(3)外观检查；
(4)进行常规的自检测试；
(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；
(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；
(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；
(8)检查电池的有效期；
(9)如适用，检查静水压力释放装置及其有效期；
(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叫，采用适当的检测设备进行；
(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；
(12)检查EPIRB是否按照主管机关规定的时间间隔由认可的岸基维修机构加以维护；
(13)在检测完成后，重新安装EPIRB，检查EPIRB未被启动；
(14)确认保存有EPIRB的操作手册。其中(6)、(10)和(11)需要检测仪才能完成。
目前常用的EPIRB产品都为国外生产，主要是英国IESM生产的ARG产品和挪威 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，国内还未有厂家正式生产EPIRB检测仪产品。

发明内容
检测仪通过天线接收EPIRB调制信号，经过滤波和放大以后，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，采样后的信号，采用数字化中频技术进行解调，经过BCH译码以后，通过IXD进行图形化显示，也可以通过网络传输，实现检测结果的网
络共享。本发明提供了以下技术方案EPIRB检测仪以S3C6410为核心，系统由三大部分组成，电源管理部分、射频部分和数字处理部分。电源管理部分包括电源模块、时钟模块；射频部分由低噪声滤波器 ADL5523、集成锁相环ADF4360、乘法器ADL5391组成，实现混频功能；信号处理部分由基于 ARM芯片S3C6410的主板，分辨率为320拉40的TFT液晶屏等组成。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I、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，镜频抑制等问题，综合考虑选用超外差接收机的结构。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。ADC选择的两个重要指标是采样率和分辨率，采用过采样能提高信噪比，同时还能降低抗混叠滤波器的要求。综合考虑选择采样频率为200kHz。S3C6410最高采样速率可达1MSPS，能够满足过采样的要求。对高频信号进行频率测量时，一般采用差频法。差频法是利用非线性器件和标准信号对被测信号进行差频变换来实现频率测量的。差频法方案简单、精度较高，测量上限优于10-13可以实现高精度测量。EPIRB在对基带信号进行信源编码时，采用双相曼彻斯特码，调制方式为相位调制，其中数据“1”和“0”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。


图1本发明系统的电源设计框图。图2本发明系统的DDR SDRAM设计框图。
图3是本发明系统的NAND FLASH设计框图。图4是本发明系统的IXD设计框图。图5是本发明系统的LAN设计框图。图6是本发明系统的触摸屏设计框图。图7是本发明系统的RF部分结构图。图8是本发明系统结构框图。
具体实施例方式电源部分设计电源对于整个系统的稳定运行，起着关键作用。整个系统按照 533MHz进行设计，因此内核电压为1. 2V，存储器端口 1为内存接口，采用1. 8V进行设计，可以大大降低整个系统的功耗，端口 0采用3. 3V进行设计。本设计采用TI公司的TPS650M3 电源管理芯片，TPS650243是高度集成电源管理芯片，提供3路高效率的降压型转换器，可以给内核、外设、I/O提供电压。当MODE脚置高时，转换器可以工作在固定频率。还提供两路200mA LD0，可以通过外部使能管脚控制。除此之外，有一个30mA的LDO可以长时间工作，可以给RTC供电。芯片采用5mmX 5mm的QFN封装，连接图如图1所示。存储系统设计S3C6410有7种存储器控制器1个SROM控制器、2个OneNAND控制器、1个NAND控制器、1个CF控制器、2个DRAM控制器。静态存储控制器、OneNAND、NAND、 CF通过外部总线接口复用存储端口 0。S3C6410 支持 SDR SDRAM、mobile SDR SDRAM,DDR SDRAM和 mobile DDR SDRAM，可以同时支持两片芯片和64比特的AMBA AXI总线，地址空间可以达到256MB，不支持16比特的SDR SDRAM和mobile SDR SDRAM，工作电压为1. 8V或者2. 5V。采用两片Hynix公司的 H5MS5162DFR进行设计，位扩展至32比特。能提高数据处理过程的速度，连接图如图2所不。S3C6410具有NAND flash控制器，启动代码可以从NAND flash复制到SDRAM。数据经过硬件ECC，然后由CPU执行。当使用NAND FLASH的时候，XSELNAND脚应该置高。支持512B和2KB, 8比特接口，硬件ECC,同时支持SLC和MLC NAND flash 1比特ECC,4比特 ECC和8比特ECC,当使用SLC flash时，选用1比特ECC,使用MLC flash时，选用4比特或者8比特ECC。Hynix公司的HY27UF082G2A，容量为256MB，能够存放整机系统的启动代码和相关的数据文件，连接图如图3所示。IXD设计显示控制器包括传输图像数据逻辑和视频缓冲区。IXD驱动器有四种接口 RGB、I80、NTSC/PAL、IT-R BT601。支持各种格式RGB =IBPP 到 MBPP，YCbCr，可编程支持各种分辨率的屏幕，需要考虑水平和垂直分辨率，数据宽度，接口时序和刷新速度内容。 INN0LUX公司的PT035TN01屏，有HV和DE两种模式，数据线宽度为M比特，同时上面自带触摸屏，而S3C6410本身具有触摸屏控制器，从而简化了设计，节省了 PCB空间，连接图如图 4所示。LAN设计网络化是嵌入式的一个趋势，通过互联网能够方便的共享信息和数据。SMSC公司的LAN9115芯片集成度高，这是一款专门针对16位嵌入式设计的IC。符合 IEEE802. 3/802. 标准，内部集成MAC和PHY，10BASE-T和100BASE-TX可以选择，全双工和半双工均可，32位的CRC校验。内部集成1.8V电压调整器，连接图如图5所示。
输入设备设计S3C6410含有键盘和触摸屏控制器，本设计采用触摸屏作为输入设备，可以简化人机界面。触摸屏控制器接口可以直接从外接触摸屏上得到X和Y坐标。有三个模块组成，触摸屏控制器、ADC接口逻辑和中断发生逻辑。最大的采样率为1MSPS。由于PT035TN01已经集成触摸屏，只需要连接即可，连接如图6所示。射频设计射频部分由低噪声滤波器ADL5523、集成锁相环ADF4360、乘法器 ADL5391组成，实现混频功能。原理框图如图7所示。
权利要求
1.一种手持式EPIRB检测仪，包含电源管理部分、射频部分和数字处理部分，其特征在于系统可以根据参数设定，检测EPIRB发射机的信号频率。
2.根据权利要求1所述的EPIRB检测仪，其特征在于系统电源管理部分包括电源模块、时钟模块；射频部分包括LNA、PLL和乘法器；数字处理部分包括S3C6410最小系统、存储系统、显示部分、输入和输出部分。
3.根据权利要求2所述的EPIRB检测仪，其特征在于采用数字化和软件无线电思想进行解调，通过修改系统软件，改进相应的算法就能够实现系统升级。
4.根据权利要求3所述的EPIRB检测仪，其特征在于采用触摸屏设计。
5.根据权利要求4所述的EPIRB检测仪，其特征在于采用嵌入式Linux操作系统和QT 图形用户界面，具有良好的人机交互界面。
6.根据权利要求5所述的EPIRB检测仪，其特征在于本系统具有网络传输、存储、测试结果的图形化显示和检测结果打印的功能。
全文摘要
本发明公开了一种手持式EPIRB检测仪的原理及设计，包含电源管理部分、射频部分和数字处理部分。电源管理部分包括电源模块、时钟模块；射频部分包括LNA、PLL和乘法器；数字处理部分包括S3C6410最小系统、存储系统、显示部分、输入和输出部分；本发明具有网络传输、存储、测试结果的图形化显示、检测结果打印等功能，能够满足EPIRB检测仪的功能需求克服了传统EPIRB检测仪体积大、功能单一、使用不方便等缺点。主要应用在航海领域对EPIRB发射机进行检测。
文档编号G01S1/68GK102279379SQ20111012222
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日
发明者吴玉榕, 张朝路, 张 杰 申请人:哈尔滨飞羽科技有限公司