[發明專利]一種船用數字化羅蘭C模塊

在審

• 申請號: 201910692426.0
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110441733A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 馬若順;王琳;吳穹;張崇猛
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0七研究所
• 主分類號: G01S5/12
• 分類號: G01S5/12;G01S5/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

本發明涉及一種船用數字化羅蘭C模塊，其技術特點是：由射頻前端電路和數字信號處理電路構成；射頻前端電路包括依次連接的天線輸入匹配模塊、有源濾波器和LC濾波器，該天線輸入匹配模塊輸入端與天線相連接，LC濾波器的輸出端連接到數字信號處理電路上；數字信號處理電路包括模數轉換模塊、信號處理模塊、配置邏輯模塊和定位與授時解算模塊，信號處理模塊實現對輸入信號的數字濾波處理以及羅蘭C信號的信號識別跟蹤功能，配置邏輯模塊與信號處理模塊、定位與授時解算模塊及對外接口電路相連接，定位與授時解算模塊安裝有定位授時軟件。本發明設計合理，提高了信號處理的速度以及信號的還原質量，有效地抑制了干擾和噪聲的影響。

技術領域

本發明屬于岸基遠程無線電導航技術領域，尤其是一種船用數字化羅蘭C模塊。

背景技術

長河二號導航系統，國際上稱之為羅蘭C系統，是我國唯一一套大型岸基遠程無線電導航系統，主要擔負著為海上艦船活動提供導航定位服務以及其他專業任務。

羅蘭C系統是一種中遠程精密雙曲線無線電導航系統。在無線電導航領域，它屬于陸基、低頻、脈沖相位導航體制。羅蘭C系統主要由地面設施和接收機兩部分組成。目前地面設施經過多年的建設已經較為成熟，但是艦船上使用的接收機通常采用模擬信號處理，由于傳輸距離、噪聲干擾等原因，存在處理速度慢、受干擾和噪聲的影響大導致信號質量差等問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提出一種設計合理、抗干擾能力強且處理速度快的船用數字化羅蘭C模塊。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種船用數字化羅蘭C模塊，由射頻前端電路和數字信號處理電路構成；所述射頻前端電路包括依次連接的天線輸入匹配模塊、有源濾波器和LC濾波器，該天線輸入匹配模塊輸入端與天線相連接，LC濾波器的輸出端連接到數字信號處理電路上；所述數字信號處理電路包括模數轉換模塊、信號處理模塊、配置邏輯模塊和定位與授時解算模塊，所述模數轉換模塊接收射頻前端電路傳來的信號并將其轉換為數字信號傳輸給信號處理模塊，所述信號處理模塊實現對輸入信號的數字濾波處理以及羅蘭C信號的信號識別跟蹤功能，所述配置邏輯模塊與信號處理模塊、定位與授時解算模塊及對外接口電路相連接，所述定位與授時解算模塊安裝有定位授時軟件，完成羅蘭C信號的周期識別、時差解算、定位計算、接口輸出以及模塊內部控制功能。

所述天線輸入匹配模塊由隔直電容、交流耦合和阻抗匹配構成；所述有源濾波器由程控放大器、三級濾波器和驅動跟蹤電路依次連接構成；所述LC濾波器由幅度調節電路和LC低通濾波器連接構成。

所述模數轉換電路由輸入匹配電路和AD轉換器連接構成。

所述信號處理模塊采用FPGA芯片實現。

所述配置邏輯模塊包括FPGA芯片及與其相連接的信號處理模塊的存儲器和定位與授時解算模塊的存儲器。

所述定位與授時解算模塊采用DSP芯片實現。

所述定位授時軟件包括三個如下相對獨立的功能模塊：

時鐘同步模塊：完成本地時鐘與空中羅蘭C信號的同步并時鐘同步信號輸出給可調晶振；

定位模塊：通過多個臺鏈搜索器進行時差計算、時差平滑以及時差優選后進行定位計算，完成羅蘭C的多臺鏈定位功能，并將定位結果通過數據接口傳輸至配置邏輯模塊的對外接口；

授時模塊：通過臺選擇器、位同步器、位提取器、幀同步器、幀提取器和授時同步完成羅蘭C系統授時功能，并將授時結果輸出至配置邏輯模塊的對外接口。

本發明的優點和積極效果是：