AIS發射機高效低功耗調製電路的製作方法

2023-04-25 09:57:11 2

本實用新型涉及信號發射領域，特別一種AIS發射機高效低功耗調製電路。

背景技術：

船舶自動識別系統（AIS）是一種船舶導航設備，能夠增強船舶間避免碰撞的措施，加強ARPA雷達、船舶交通管理系統、船舶報告的功能，能在電子海圖上顯示所有船舶可視化的航向、航線、船名等信息，達到改進海事通信的功能和提供一種船舶進行語音和文本通信的方法，可增強船舶的全局意識。

在AIS基帶處理模塊中，高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK）的調製解調是需要突破的關鍵技術。調製解調在無線數據傳輸中有著非常重要的作用。通過調製可以進行頻譜搬移，把調製信號的頻譜搬移到要求的位置上，將其轉換成適合傳播的已調信號，並且它對系統傳輸的有效性和可靠性也有著很大的影響。

調製發射電路是AIS系統的一個重要環節，根據AIS系統的要求，需要產生GMSK信號，信息速率9.6kb/s,BT值為0.3或0.5，常用的調製晶片為CMX7042或CMX589.採用該調製晶片產生GMSK基帶信號通過對VCO進行調製產生中頻信號，中頻信號再與一固定的本振混頻至射頻，通過對射頻信號的激勵放大最後通過功率放大放大到發射功率。常用的AIS發射電路如圖1所示，從圖中可以看出傳統的AIS發射電路具有以下的缺陷：一、電路組成複雜，成本高；二、功耗高，在海上電源功耗要求比較嚴格的一些使用環境中對電池的損耗大。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種AIS發射機高效低功耗調製電路，微處理器控制調製單元產生射頻信號，經濾波和放大後直接通過天線進行發射，省去中頻調製電路和射頻混頻電路，電路成本低，可靠性高。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：AIS發射機高效低功耗調製電路，它包括調製單元、微處理器和濾波單元，微處理器的控制信號輸出端與調製單元的控制信號輸入端連接，調製單元的反饋信號輸出端與控制信號的反饋輸入端連接，調製單元的射頻信號輸出端與濾波單元的輸入端連接，濾波單元的輸出端輸出GMSK信號；微處理器控制調製單元產生射頻信號，經濾波直接通過天線進行發射。

所述的調製單元為ADF7012調製晶片。

所述的調製電路還包括放大單元，濾波單元的輸出端與放大單元的輸入端連接，放大單元的輸出端輸出GMSK信號。

所述的ADF7012調製晶片包括五種調製方案：二進位頻移鍵控，高斯頻移鍵控，二進位開關鍵控，高斯開關鍵控以及幅移鍵控。

所述的ADF7012調製晶片的電流只有30mA/5V,其輸出功率最大到14dBm。

所述的ADF7012調製晶片的典型靜態電流低於0.1μA。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供了一種AIS發射機高效低功耗調製電路，微處理器控制調製單元產生射頻信號，經濾波和放大後直接通過天線進行發射。直接通過ADF7012調製晶片產生射頻GMSK調製信號，省去中頻調製電路和射頻混頻電路，ADF7012電流只有30mA/5V,其輸出功率可以最大到14dBm,可以不進過激勵放大直接推動功率放大器，功耗低；AIS收發電路主要用於民用產品，民用產品對設備成本要求嚴格，電路成本低，可靠性高，可以在民用產品中大量使用。

附圖說明

圖1為常用的AIS發射電路原理框圖；

圖2為本實用新型的調製電路原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案，但本實用新型的保護範圍不局限於以下所述。

如圖2所示，AIS發射機高效低功耗調製電路，它包括調製單元、微處理器和濾波單元，微處理器的控制信號輸出端與調製單元的控制信號輸入端連接，調製單元的反饋信號輸出端與控制信號的反饋輸入端連接，調製單元的射頻信號輸出端與濾波單元的輸入端連接，濾波單元的輸出端輸出GMSK信號；微處理器控制調製單元產生射頻信號，經濾波直接通過天線進行發射。

所述的調製單元為ADF7012調製晶片。

所述的調製電路還包括放大單元，濾波單元的輸出端與放大單元的輸入端連接，放大單元的輸出端輸出GMSK信號。

ADF7012調製晶片是一款低功耗ASK/FSK/GFSK UHF發射機。輸出功率、輸出通道、偏移頻率和調製類型均可通過4個32位寄存器編程設置。利用小數N分頻和帶有外部電感的VCO，可以選擇50 MHz至1 GHz頻段內的任何頻率。小數N分頻PLL具有快速鎖定時間特性，因此ADF7012適合快速跳頻系統。精密頻率偏移和PLL相位噪聲性能也有助於窄帶操作。有五種不同的調製方案可供選擇：二進位頻移鍵控(FSK)，高斯頻移鍵控 (GFSK)，二進位開關鍵控(OOK)，高斯開關鍵控(GOOK)以及幅移鍵控(ASK)。補償寄存器允許輸出以小於1 ppm的步進移動，從而可以對基準晶體中的頻率誤差進行間接補償。寄存器通過一個簡單的三線式接口進行控制。在省電模式下，該器件的典型靜態電流低於0.1μA。ADF7012調製晶片的電流只有30mA/5V,其輸出功率可以最大到14dBm,可以不經過激勵放大直接推動功率放大器。