CN106483386A - 一种Loran‑C接收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种Loran‑C接收系统，主要由天线单元、前置放大单元、传输缓冲模块、采集卡前端信号转换模块、采集卡、计算机处理单元及供电模块组成，天线单元包括一根直立单极子天线和两个正交摆放的线框组成，电场放大电路板与单极子天线相连接，磁场放大电路板与线框连接，传输缓冲模块通过导线与电场放大电路板相连接，传输缓冲模块通过导线与磁场放大电路板相连接，采集卡前端信号转换模块与传输缓冲模块相连，采集卡与采集卡前端信号转换模块连接，采集卡与计算机处理单元相连接，供电模块与计算机处理单元相连接，供电模块用于对采集卡和计算机处理单元进行供电。本发明具有信号接收精度高、电离层D层探测效果好等优点。

Description

一种Loran-C接收系统
技术领域
本发明属于新型材料的制备及其应用领域，尤其是涉及一种Loran-C接收系统。
背景技术
电离层D层遥感由于其特殊的高度和物理特性一直是电离层探测领域的难题，由于D层电子密度很低，只对VLF及LF波段有显著的反射效应，因此使用传统的电离层探测仪和非相干散射雷达技术探测D层非常困难，而Loran-C导航信号所使用的频率正好处于LF波段，发射功率通常上百千瓦，足以满足远距离观测所需要的条件，利用Loran-C作为信号源来探测电离层D层特性也成为近年来中外学者研究的热点。
Loran-C接收系统是探测电离层D层的重要组成，目前，现有的Loran-C接收系统普遍存在信号接收效果差的缺陷，因此，对电离层D层的探测精度也就变差，需要进行进一步的改进。
发明内容
本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种Loran-C接收系统，以解决Loran-C接收系统存在信号接收效果差等问题。
本发明为解决技术问题采用以下技术方案：本发明公开了一种Loran-C接收系统，主要由天线单元、前置放大单元、传输缓冲模块、采集卡前端信号转换模块、采集卡、计算机处理单元及供电模块组成，所述的天线单元包括一根直立单极子天线和两个正交摆放的线框组成，所述的单极子天线用于接收雷电信号，所述的线框用于接收Loran-C信号，所述的前置放大单元包括电场放大电路板、磁场放大电路板，所述的电场放大电路板与单极子天线相连接，所述的磁场放大电路板与线框连接，所述的前置放大单元用于将天线单元接收的信号进行放大滤波处理，所述的传输缓冲模块通过导线与电场放大电路板相连接，所述的传输缓冲模块通过导线与磁场放大电路板相连接，所述的传输缓冲模块用于将前置放大单元进行放大滤波处理后的信号转化为差分信号，所述的采集卡前端信号转换模块与传输缓冲模块相连，所述的采集卡前端信号转换模块用于将差分信号转换为单端信号，所述的采集卡与采集卡前端信号转换模块连接，所述的采集卡用于将单端信号由模拟信号转换为数字信号，所述的采集卡与计算机处理单元相连接，所述的计算机处理单元用于对采集卡转换得到的数字信号进行处理、分析以及存储，所述的供电模块与计算机处理单元相连接，所述的采集卡通过导线与供电模块相连接，所述的供电模块用于对采集卡和计算机处理单元进行供电。
作为优选，所述的采集卡连接一个GPS卡，所述的GPS卡用于提供当前UTC的准确时间，并输出1pps的秒信号和高稳时钟信号供采集卡作为时间基准,所述的GPS卡通过导线与供电模块相连接。
作为优选，所述的前置放大单元还包括二次稳压供电电路板，所述的电场放大电路板通过导线与二次稳压供电电路板相连接，所述的磁场放大电路板通过导线与二次稳压供电电路板相连接。
作为优选，所述的磁场放大电路板的数量为两块。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：通过设置前置放大单元可以有效的对信号进行放大滤波处理，这样可以提高信号接收的精度和效果，另外二次稳压供电电路板可以进行线性稳压供电，噪音小，可以有效的减小对磁场放大电路板以及电场放大电路板的干扰，因此信号的接收效果进一步提高，对电离层D层的探测精度也就显著提高，效果比较好。
附图说明
图1为本发明一种Loran-C接收系统的结构示意图。
其中：1-天线单元；2-前置放大单元；3-传输缓冲模块；4-采集卡前端信号转换模块；5-采集卡；6-计算机处理单元；7-供电模块；8-GPS卡；11-单极子天线；12-线框；21-电场放大电路板；22-磁场放大电路板；23-二次稳压供电电路板。
具体实施方式
本发明公开了一种Loran-C接收系统，主要由天线单元1、前置放大单元2、传输缓冲模块3、采集卡前端信号转换模块4、采集卡5、计算机处理单元6及供电模块7组成，所述的天线单元1包括一根直立单极子天线11和两个正交摆放的线框12组成，所述的单极子天线11用于接收雷电信号，所述的线框12用于接收Loran-C信号，所述的前置放大单元2包括电场放大电路板21、磁场放大电路板22，所述的电场放大电路板21与单极子天线11相连接，所述的磁场放大电路板22与线框12连接，所述的前置放大单元2用于将天线单元1接收的信号进行放大滤波处理，所述的传输缓冲模块3通过导线与电场放大电路板21相连接，所述的传输缓冲模块3通过导线与磁场放大电路板22相连接，所述的传输缓冲模块3用于将前置放大单元2进行放大滤波处理后的信号转化为差分信号，所述的采集卡前端信号转换模块4与传输缓冲模块3相连，所述的采集卡前端信号转换模块4用于将差分信号转换为单端信号，所述的采集卡5与采集卡前端信号转换模块4连接，所述的采集卡5用于将单端信号由模拟信号转换为数字信号，所述的采集卡5与计算机处理单元6相连接，所述的计算机处理单元6用于对采集卡5转换得到的数字信号进行处理、分析以及存储，所述的供电模块7与计算机处理单元6相连接，所述的采集卡5通过导线与供电模块7相连接，所述的供电模块7用于对采集卡5和计算机处理单元6进行供电。
作为优选，所述的采集卡5连接一个GPS卡8，所述的GPS卡8用于提供当前UTC的准确时间，并输出1pps的秒信号和高稳时钟信号供采集卡5作为时间基准,所述的GPS卡8通过导线与供电模块7相连接。
作为优选，所述的前置放大单元2还包括二次稳压供电电路板23，所述的电场放大电路板21通过导线与二次稳压供电电路板23相连接，所述的磁场放大电路板22通过导线与二次稳压供电电路板23相连接。
作为优选，所述的磁场放大电路板22的数量为两块。
本发明是这样实施的：单极子天线11接收雷电信号，用于闪电定位、云内过程分析等，线框12接收Loran-C信号，单极子天线11将雷电信号发送给电场放大电路板21，电场放大电路板21对雷电信号进行放大滤波处理，进一步，线框将Loran-C信号发送给磁场放大电路板22，磁场放大电路板22对Loran-C信号进行放大滤波处理，这样可以有效的提高Loran-C信号的接收精度和接收效果，二次稳压供电电路板23用于给电场放大电路板21和磁场放大电路板22进行供电，二次稳压供电电路板23会进行线性稳压供电，具有噪声低的优点，有效的减小了对电场放大电路板21和磁场放大电路板22的干扰，提高了信号的接收精度以及放大处理效果，进一步电场放大电路板21和磁场放大电路板22将信号发送给传输缓冲模块3，传输缓冲模块3将放大滤波处理后的信号转化为差分信号，然后传输缓冲模块3将差分信号发送给采集卡前端信号转换模块4，采集卡前端信号转换模块4将差分信号转换为单端信号，然后采集卡前端信号转换模块4将单端信号发送给采集卡5，采集卡5将单端信号由模拟信号转换为数字信号，进一步采集卡5将数字信号发送给计算机处理单元6，计算机处理单元6会对信号进行接收、处理、分析以及存储，然后工作人员即可通过计算机处理单元6的处理结果得到对电离层D层的探测结果，使用比较方便，效果比较好，另外GPS卡8可以提供当前UTC的准确时间，并输出1pps的秒信号和高稳时钟信号供采集卡5作为时间基准，因此进一步提高了电离层D层的探测结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种Loran-C接收系统，主要由天线单元（1）、前置放大单元（2）、传输缓冲模块（3）、采集卡前端信号转换模块（4）、采集卡（5）、计算机处理单元（6）及供电模块（7）组成，其特征在于：所述的天线单元（1）包括一根直立单极子天线（11）和两个正交摆放的线框（12）组成，所述的单极子天线（11）用于接收雷电信号，所述的线框（12）用于接收Loran-C信号，所述的前置放大单元（2）包括电场放大电路板（21）、磁场放大电路板（22），所述的电场放大电路板（21）与单极子天线（11）相连接，所述的磁场放大电路板（22）与线框（12）连接，所述的前置放大单元（2）用于将天线单元（1）接收的信号进行放大滤波处理，所述的传输缓冲模块（3）通过导线与电场放大电路板（21）相连接，所述的传输缓冲模块（3）通过导线与磁场放大电路板（22）相连接，所述的传输缓冲模块（3）用于将前置放大单元（2）进行放大滤波处理后的信号转化为差分信号，所述的采集卡前端信号转换模块（4）与传输缓冲模块（3）相连，所述的采集卡前端信号转换模块（4）用于将差分信号转换为单端信号，所述的采集卡（5）与采集卡前端信号转换模块（4）连接，所述的采集卡（5）用于将单端信号由模拟信号转换为数字信号，所述的采集卡（5）与计算机处理单元（6）相连接，所述的计算机处理单元（6）用于对采集卡（5）转换得到的数字信号进行处理、分析以及存储，所述的供电模块（7）与计算机处理单元（6）相连接，所述的采集卡（5）通过导线与供电模块（7）相连接，所述的供电模块（7）用于对采集卡（5）和计算机处理单元（6）进行供电。
2.根据权利要求1所述的一种Loran-C接收系统，其特征在于：所述的采集卡（5）连接一个GPS卡（8），所述的GPS卡（8）用于提供当前UTC的准确时间，并输出1pps的秒信号和高稳时钟信号供采集卡（5）作为时间基准,所述的GPS卡（8）通过导线与供电模块（7）相连接。
3.根据权利要求1所述的一种Loran-C接收系统，其特征在于：所述的前置放大单元（2）还包括二次稳压供电电路板（23），所述的电场放大电路板（21）通过导线与二次稳压供电电路板（23）相连接，所述的磁场放大电路板（22）通过导线与二次稳压供电电路板（23）相连接。
4.根据权利要求1所述的一种Loran-C接收系统，其特征在于：所述的磁场放大电路板（22）的数量为两块。
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