[發明專利]海上數字中頻發射設備

有效

• 申請號: 201710402638.1
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107124194B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 高萬明;陳滌非;鄭德福;湯可成;王翔
• 申請（專利權）人: 上海埃威航空電子有限公司;交通運輸部東海航海保障中心
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04;H04L27/26;H04H20/61
• 代理公司: 上?？坡蓪＠硎聞账?特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 袁亞軍;金碎平

本發明公開了一種海上數字中頻發射設備，包括信號調制模塊，所述信號調制模塊的輸出端依次通過功率放大模塊和天線調諧模塊后連接發射天線；所述信號調制模塊包括：DSP處理器：將原始數據經過LDPC編碼后，對載荷數據部分進行映射，同時加入導頻數據組成OFDM頻域幀；FPGA處理器，接收來自DSP處理器的OFDM頻域幀數據，經過離散傅里葉變換之后獲得OFDM時域幀數據，插入循環前綴進行升抽樣和成型濾波，最后由DAC轉換為模擬信號發送給所述功率放大模塊。本發明過自適應調節可以發射不同模式下不同速率下的信息，有效減少載波間的干擾并提高頻譜利用率，滿足不同格式的水上安全信息、文件和電子海圖的自適應發射需求。

技術領域

本發明涉及一種射頻發射設備，尤其涉及一種海上數字中頻發射設備。

背景技術

NAVDAT是一種新型的岸基海上數字廣播系統，它采用最新數字傳輸技術，在500kHz上播發海上安全信息和其他服務信息。NAVDAT通過播發消息、文本、文件或圖像，實現海圖改正信息等航行相關安全信息的快速推送，并實現與船舶信息系統的無縫連接。NAVDAT系統通過聯網播發，還可實現A2海區的覆蓋。因此，NAVDAT可增強海事信息業務能力，是GMDSS現代化和e航海中的關鍵系統。

NAVDAT數字廣播系統主要依靠電離層傳輸，為各種類型的消息提供了廣播傳輸服務，并且具有加密性。其中廣播的消息包括但不限于航海安全、信息安全、海盜行為、搜救以及船舶交通系統文件傳輸等。NAVDAT數字系統的500KHz工作頻段為數據廣播信號提供了良好的覆蓋，可以為從岸基到船舶的信息廣播實現高速的數據傳輸以提高操作效率和航海安全。但是由于電離層介質受太陽輻射、季節變化、晝夜變化等各種因素的影響，因此天波信道存在著多徑、衰落、多普勒頻移、噪聲干擾等特性。

NAVDAT數字廣播系統主要包括海上中頻數字發射設備和海上中頻數字接收設備，為了保證航行安全，需要及時有效地由岸上向航行的船舶提供有關海上航行的安全信息，海上安全信息包括航行警告、氣象警告、氣象預報和其他海上緊急信息。目前的發射設備只能發射模擬調制(F1B)的信息，傳輸數據率低(僅僅50bps)，播發占用時間長，文件類型單一等(文本)，不能夠發射其它類型的文件等，不能滿足現代海上數據傳輸的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種海上數字中頻發射設備，能夠大大提高傳輸數據率，通過自適應調節可以發射不同模式下不同速率下的信息，有效減少載波間的干擾并提高頻譜利用率，滿足不同格式的水上安全信息、文件和電子海圖的自適應發射需求。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種海上數字中頻發射設備，包括信號調制模塊，所述信號調制模塊的時鐘端連接GNSS接收機或原子鐘，所述信號調制模塊的輸出端依次通過功率放大模塊和天線調諧模塊后連接發射天線；其中，所述信號調制模塊包括：DSP處理器：將原始數據經過LDPC編碼后，對載荷數據部分進行映射，同時加入導頻數據組成OFDM頻域幀；FPGA處理器，接收來自DSP處理器的OFDM頻域幀數據，經過離散傅里葉變換之后獲得OFDM時域幀數據，插入循環前綴進行升抽樣和成型濾波，最后由DAC轉換為模擬信號發送給所述功率放大模塊。

上述的海上數字中頻發射設備，其中，所述DSP處理器對載荷數據部分選擇4-QAM，16-QAM或64-QAM進行映射，并與已知的導頻數據按照幀結構組成一個OFDM頻域符號。

上述的海上數字中頻發射設備，其中，所述DSP處理器采用奇偶交替分布方式插入導頻序列進行組幀。

上述的海上數字中頻發射設備，其中，所述FPGA處理器將OFDM頻域符號進行串并變換后由IFFT轉換到時域，加上循環前綴后形成OFDM時域符號，每16個OFDM時域符號形成一個OFDM時域幀。

上述的海上數字中頻發射設備，其中，還包括選用PN前導序列作為同步頭，所述同步頭采用多個級聯的PN序列作為訓練序列，并利用PN序列的自相關特性完成定時同步和載波同步。