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一种LORAN?C接收系统.pdf

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一种 LORAN 接收 系统
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摘要
申请专利号:

CN201610750720.9

申请日:

2016.08.30

公开号:

CN106483386A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||著录事项变更IPC(主分类):G01R 29/08变更事项:发明人变更前:黄显良变更后:黄显良 戚浩 郁建芳 夏仕安|||实质审查的生效IPC(主分类):G01R 29/08申请日:20160830|||公开
IPC分类号: G01R29/08 主分类号: G01R29/08
申请人: 黄显良
发明人: 黄显良
地址: 230000 安徽省合肥市蜀山区长江西路558号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙) 33240 代理人: 王桂名
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610750720.9

授权公告号:

|||||||||

法律状态公告日:

2019.02.01|||2017.05.03|||2017.04.05|||2017.03.08

法律状态类型:

授权|||著录事项变更|||实质审查的生效|||公开

摘要

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。

权利要求书

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。

说明书

一种Loran-C接收系统

技术领域

本发明属于新型材?#31995;?#21046;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?#29366;?#25216;术探测D层非常困难,而Loran-C导航信号所使用的频?#25910;?#22909;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?#21644;?#36807;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?#27169;?#21333;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?#36879;?#30005;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?#36879;?#30913;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?#36879;?#20256;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,?#32531;?#20256;输缓冲模块3将差分信
号发?#36879;?#37319;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,?#32531;?#37319;集卡前端信号转换模块4将单端信号发?#36879;?#37319;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?#36879;?#35745;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,?#32531;?#24037;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?#31169;?br />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?#27573;?#30340;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?#27573;?#20869;。本发明要求的保护?#27573;?#30001;所附的权利要求书及其
等同物界定。

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