CN214256283U - 一种bpm信号模拟源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的属于信号与信息处理技术领域，具体为一种BPM信号模拟源，其技术方案是：包括模拟源本体，所述模拟源本体是由机箱、前板和后板组成，所述机箱内固定安装有功能模块；所述功能模块包括时间基准模块、中央控制模块、时频基准选择模块、信号产生控制模块、BPM基带信号产生模块、射频信号产生模块、信号输出模块、显示控制模块，所述时间基准模块与中央控制模块、时频基准选择模块电性连接，本实用新型的有益效果是：通过信号传输模块的数模转换完成射频信号的D/A转换，通过数控放大模块对数控放大，通过滤波输出模块进行控制对输出信号的衰减控制，对发射信号强度及噪声进行精确控制。

Description

一种BPM信号模拟源

技术领域

本实用新型涉及信号与信息处理技术领域，具体涉及一种BPM信号模拟源。

背景技术

BPM授时信号是最早利用短波无线电信号发播标准时间和标准频率信号的授时手段，其授时的基本方法是由无线电台发播时间信号，用户用无线电接收机接收时号，然后进行本地对时，它具有覆盖面广、发送简单、价格低廉、使用方便等特点，但其受电离层影响太大，定时精度受到限制，时间同步精度在毫秒量级,我国BPM短波授时台位于陕西蒲城，它在国民经济、国防建设和科学研究等领域起了极其重要的作用，是我国一项不可或缺的技术基础性工作,BPM短波发射台采用4种标准频率交替发播，频率分别为：2.5MHz、5MHz、10MHz和15MHz，频率选用随季节不同而有所变化，但在每一瞬间都有两个以上的频率在工作，以保证二十四小时的连续发播,BPM短波授时信号覆盖超过3000km，具有作用距离远、战时顽存的优势，BPM短波是我国唯一播发世界时UT1的授时信号，在大地测量、航天测控、战略性武器打击、深空探测等领域具有极其重要的应用需求。

现有技术存在以下不足：随着BPM短波授时的应用范围及领域愈加广泛和用户需求的提高，以及现代授时信号处理技术的发展，需进行新一代的BPM信号模拟源的研究设计，因此对BPM信号模拟源的功能和性能提出了更高的要求，但目前市面上没有性能良好、功能完善、能精准控制发射信号强度和噪音满足现在应用的BPM信号模拟源设备。

因此，实用新型一种BPM信号模拟源很有必要。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种BPM信号模拟源，通过信号传输模块的数模转换完成射频信号的D/A转换，通过数控放大模块对数控放大，通过滤波输出模块进行控制对输出信号的衰减控制，对发射信号强度及噪声进行精确控制，以解决现有装置性能不够功能不完善无法、无法控制发射信号强度和噪音的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种BPM信号模拟源，包括模拟源本体，所述模拟源本体是由机箱、前板和后板组成，所述机箱内固定安装有功能模块；

所述功能模块包括时间基准模块、中央控制模块、时频基准选择模块、信号产生控制模块、BPM基带信号产生模块、射频信号产生模块、信号输出模块、显示控制模块，所述时间基准模块与中央控制模块、时频基准选择模块电性连接，所述中央控制模块与信号产生控制模块、BPM基带信号产生模块电性连接，所述信号产生控制模块与BPM基带信号产生模块、射频信号产生模块电性连接，所述BPM基带信号产生模块与射频信号产生模块电性连接，所述射频信号产生模块与电性连接信号输出模块电性连接，所述显示控制模块包括键盘、液晶显示器，所述键盘与中央控制模块电性连接，所述中央控制模块与液晶显示器电性连接，所述信号输出模块是由数模转换模块、数控放大模块、滤波输出模块组成，所述数模转换模块与数控放大模块电性连接，所述数控放大模块与滤波输出模块电性连接。

优选的，所述机箱一侧固定安装有前板，所述机箱远离前板一端固定安装有后板。

优选的，所述前板上固定安装有按键，所述按键一侧固定安装有LCD显示屏，所述LCD显示屏远离按键一侧固定安装有输入接口。

优选的，所述后板一侧固定安装有开关，所述开关一侧固定开设有电源接口，所述电源接口远离开关一侧底端固定开设有信息接口，所述信息接口的顶端开设有串口。

优选的，所述串口远离电源接口一侧固定开设有UTC接口，所述UTC接口下方开设有UT接口。

优选的，所述后板远离开关一侧固定开设有外频标输入。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过信号传输模块的数模转换完成射频信号的D/A转换，通过数控放大模块对数控放大，通过滤波输出模块进行控制对输出信号的衰减控制，使得设备具备多种调制方式的短波授时信号发播能力，对发射信号强度及噪声进行精确控制；

2、本实用新型通过模拟源本体的机箱内部采用功能模块，采用模块化设计，可简化设计过程，将复杂电路分解成可重复利用的模块，可对模块进行独立调试及修改，提高电路设计质量。

附图说明

图1为本实用新型提供的模块电性连接图；

图2为本实用新型提供的俯视图；

图3为本实用新型提供的正视图；

图4为本实用新型提供的后视图；

图5为本实用新型提供的侧视图；

图6为本实用新型提供的时频基准选择模块电路功能远离框图；

图7为本实用新型提供的信号产生控制模块电路功能远离框图；

图8为本实用新型提供的BPM基带信号产生模块电路功能远离框图。

图中：模拟源本体1、机箱11、前板12、按键121、LCD显示屏122、输入接口123、后板13、开关131、电源接口132、信息接口133、串口134、UTC接口135、UT1接口136、外频标输入137、功能模块2、时间基准模块3、中央控制模块4、时频基准选择模块5、信号产生控制模块6、BPM基带信号产生模块7、射频信号产生模块8、信号输出模块9、数模转换模块91、数控放大模块92、滤波输出模块93、显示控制模块10、键盘101、液晶显示器102。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照附图1-8，本实用新型提供的一种BPM信号模拟源，包括模拟源本体1，所述模拟源本体1是由机箱11、前板12和后板13组成，所述机箱11内固定安装有功能模块2；

所述功能模块2包括时间基准模块3、中央控制模块4、时频基准选择模块5、信号产生控制模块6、BPM基带信号产生模块7、射频信号产生模块8、信号输出模块9、显示控制模块10，所述时间基准模块3与中央控制模块4、时频基准选择模块5电性连接，所述中央控制模块4与信号产生控制模块6、BPM基带信号产生模块7电性连接，所述信号产生控制模块6与BPM基带信号产生模块7、射频信号产生模块8电性连接，所述BPM基带信号产生模块7与射频信号产生模块8电性连接，所述射频信号产生模块8与电性连接信号输出模块9电性连接，所述显示控制模块10包括键盘101、液晶显示器102，所述键盘101与中央控制模块4电性连接，所述中央控制模块4与液晶显示器102电性连接，所述信号输出模块9是由数模转换模块91、数控放大模块92、滤波输出模块93组成，所述数模转换模块91与数控放大模块92电性连接，所述数控放大模块92与滤波输出模块93电性连接，时间基准模块3：为计时器，通过内部或外部输入信号产生UTC时码信息、标准UTC 1PPS以及DUT1信息，中央控制模块4：就是控制中心、CPU作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元，为根据本地时码的初始值，并外部中断的控制下，对本地时码进行保持，根据本地时码，产生BPM发播程序控制字，通过键盘接收调幅信号的调制度，产生调制度控制字，通过键盘接收时延调制量，产生时延调整控制字，通过键盘接收时间频率基准选择信息，产生时频选择控制字，通过键盘接收信号电平控制信息，产生四种发播频点的信号输出电平控制字，启动或关闭某一种发播频点信号，其中5MHz和10MHz发播频点默认启动，也可根据键盘输入强制关闭或启动，2.5MHz和15MHz发播频点根据发播程序可自动启动或关闭，也可以根据键盘输入强制启动或关闭；时频基准选择模块5为时频基准选择器，根据时频选择控制字产生工作时钟与基准时频，同时对外部频标、内部晶振和内部铷钟时频进行有效性检测，并检测外部时频的有效性，信号产生控制模块6是信号产生控制器，产生提供各种使能信号，BPM基带信号产生模块7是呼号产生器，在各种使能信号的控制下产生BPM短波电台呼号、BPM短波时号，同时根据调制度控制字可对时号调幅的调制度进行控制，射频信号产生模块8是射频信号产生器，采用一级乘法器，将基带信号进行上变频与载波信号相乘，形成四路射频信号，每一路射频信号对应一种发播频点，信号输出模块9是由数模转换模块91、数控放大模块92、滤波输出模块93组成，数模转换模块91即A/D转换器，它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件，数控放大模块92是数控衰减器，利用编码控制各级电子开关，实现衰减器的程控，按需实现衰减的步进或叠加，滤波输出模块93又称控制模块，是FPGA集成电路，属于专用集成电路中的一种半定制电路，是可编程的逻辑列阵，能够有效的解决原有的器件门电路数较少的问题；

进一步地，所述机箱11一侧固定安装有前板12，所述机箱11远离前板12一端固定安装有后板13；

进一步地，所述前板12上固定安装有按键121，所述按键121一侧固定安装有LCD显示屏122，所述LCD显示屏122远离按键121一侧固定安装有输入接口123；

进一步地，所述后板13一侧固定安装有开关131，所述开关131一侧固定开设有电源接口132，所述电源接口132远离开关131一侧底端固定开设有信息接口133，所述信息接口133的顶端开设有串口134；

进一步地，所述串口134远离电源接口132一侧固定开设有UTC接口135，所述UTC接口135下方开设有UT1接口136；

进一步地，所述后板13远离开关131一侧固定开设有外频标输入137。

本实用新型的使用过程如下：在使用本实用新型时通过时间基准模块3、中央控制模块4、时频基准选择模块5、信号产生控制模块6、BPM基带信号产生模块7、射频信号产生模块8、信号输出模块9、显示控制模块10组成功能模块2，将时间基准模块3与中央控制模块4、时频基准选择模块5电性连接，中央控制模块4与信号产生控制模块6、BPM基带信号产生模块7电性连接，信号产生控制模块6与BPM基带信号产生模块7、射频信号产生模块8电性连接，BPM基带信号产生模块7与射频信号产生模块8电性连接，射频信号产生模块8与电性连接信号输出模块9电性连接，键盘101与中央控制模块4电性连接，中央控制模块4与液晶显示器102电性连接，信号输出模块9内的数模转换模块91与数控放大模块92电性连接，数控放大模块92与滤波输出模块93电性连接，将功能模块2固定安装在机箱11内，将前板12、后板13与机箱固定连接，使用时通过连接线插入对应接口，打开开关输入信号，通过时间基准模块3通过输入信号产生UTC时码信息、标准UTC 1PPS以及DUT1信息，通过中央控制模块4控制时频基准选择模块5，选择模块根据时频选择控制字产生工作时钟与基准1PPS，同时对外部频标10MHz、内部晶振和内部铷钟10MHz进行有效性检测，并检测外部1PPS的有效性，通过信号产生控制模块6为设备产生BPM短波授时信号提供各种使能信号，包括电台语音呼号使能信号、电台摩尔斯码呼号使能信号、BPMC秒/分使能信号、BPM1秒/分信号，通过各种使能信号控制BPM基带信号产生模块7产生：BPM短波电台呼号，包括语音呼号和摩尔斯码呼号；BPM短波时号，包括BPMC秒、分信号和BPM1秒、分信号，同时根据调制度控制字可对时号调幅的调制度进行控制，在通过信号产生控制模块6控制射频信号产生模块8将基带信号进行上变频与载波信号相乘，形成四路射频信号，每一路射频信号对应一种发播频点，在通过数模转换模块91、数控放大模块92完成射频信号的D/A转换、数控放大，在通过滤波输出模块93进行控制对输出信号的衰减控制，再由显示模块10通过设计信息列表菜单、频点选择菜单、授时设置菜单、频标设置菜单和辅助菜单，并依托键盘101和液晶显示器102实现BPM信号模拟源本体1的人机交互功能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种BPM信号模拟源，包括模拟源本体（1），其特征在于：所述模拟源本体（1）是由机箱（11）、前板（12）和后板（13）组成，所述机箱（11）内固定安装有功能模块（2）；

所述功能模块（2）包括时间基准模块（3）、中央控制模块（4）、时频基准选择模块（5）、信号产生控制模块（6）、BPM基带信号产生模块（7）、射频信号产生模块（8）、信号输出模块（9）、显示控制模块（10），所述时间基准模块（3）与中央控制模块（4）、时频基准选择模块（5）电性连接，所述中央控制模块（4）与信号产生控制模块（6）、BPM基带信号产生模块（7）电性连接，所述信号产生控制模块（6）与BPM基带信号产生模块（7）、射频信号产生模块（8）电性连接，所述BPM基带信号产生模块（7）与射频信号产生模块（8）电性连接，所述射频信号产生模块（8）与电性连接信号输出模块（9）电性连接，所述显示控制模块（10）包括键盘（101）、液晶显示器（102），所述键盘（101）与中央控制模块（4）电性连接，所述中央控制模块（4）与液晶显示器（102）电性连接，所述信号输出模块（9）是由数模转换模块（91）、数控放大模块（92）、滤波输出模块（93）组成，所述数模转换模块（91）与数控放大模块（92）电性连接，所述数控放大模块（92）与滤波输出模块（93）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种BPM信号模拟源，其特征在于：所述机箱（11）一侧固定安装有前板（12），所述机箱（11）远离前板（12）一端固定安装有后板（13）。

3.根据权利要求1所述的一种BPM信号模拟源，其特征在于：所述前板（12）上固定安装有按键（121），所述按键（121）一侧固定安装有LCD显示屏（122），所述LCD显示屏（122）远离按键（121）一侧固定安装有输入接口（123）。

4.根据权利要求1所述的一种BPM信号模拟源，其特征在于：所述后板（13）一侧固定安装有开关（131），所述开关（131）一侧固定开设有电源接口（132），所述电源接口（132）远离开关（131）一侧底端固定开设有信息接口（133），所述信息接口（133）的顶端开设有串口（134）。

5.根据权利要求4所述的一种BPM信号模拟源，其特征在于：所述串口（134）远离电源接口（132）一侧固定开设有UTC接口（135），所述UTC接口（135）下方开设有UT1接口（136）。

6.根据权利要求1所述的一种BPM信号模拟源，其特征在于：所述后板（13）远离开关（131）一侧固定开设有外频标输入（137）。

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