利用任意波形发生器同时产生AIS信号和干扰信号的装置的利记博彩app

(一)技术领域：

本发明涉及船舶信息通信、无线接收机性能检测等领域。尤其是一种基于任意波形发生器的ais(船舶自动识别系统——automaticidentificationsystem)信号和干扰信号同时产生的装置。

(二)

背景技术：
：

ais船舶自动识别系统是由基站设施和船载设备共同组成，是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。

该系统配合全球定位系统将船舶资料提供给附近水域船舶及岸台，使其能及时掌握附近海面所有船舶的资讯，进而采取必要避让行动，对船舶安全有很大帮助。于是ais接收机的抗干扰性能成了关注的焦点。但在测量ais接收机抗干扰性能时，往往需要ais信号与干扰信号同时并存。

现有的方案是用一台任意波形发生器和几台信号发生器协同产生ais信号与干扰信号。一方面由于任意波形发生器价格高昂，那么需要的干扰信号越多，也就需要越多的信号发生器，这使得成本高昂。另一方面由于多台信号发生器之间可能产生不同程度的交调失真，影响信号质量。

本发明是仅仅利用一台任意波形发生器同时产生ais信号和干扰信号。这样一来，现有方案的弊病就都得到了解决，即大大降低仪器成本的同时，也避免了各信号发生器之间的交调失真，提高了信号的质量。

(三)

技术实现要素：
：

本发明的目的在于提供一种利用任意波形发生器同时产生ais信号和干扰信号的装置，它可以克服现有技术的不足，仅利用一台任意波形发生器即可实现ais信号和干扰信号的同时产生，是一种结构简单、成本低的装置，且其工作方法简单，可以避免交调失真，提高了信号产生及传输的质量。

本发明的技术方案：一种利用任意波形发生器同时产生ais信号和干扰信号的装置，其特征在于它包括计算机单元、任意波形发生器单元和多通道功率放大电路单元；其中，所述任意波形发生器单元是由1台任意波形发生器构成；所述计算机单元采集被测船台信息，并将其处理后的信息传递给任意波形发生器单元；所述多通道功率放大电路单元的输入端接收任意波形发生器单元的输出端的输出信号，其输出端输出控制信号给被测船台。

所述任意波形发生器单元的输出端的输出信号是经iq正交调制后的ais信号和干扰信号的复杂信号。

所述多通道功率放大电路单元是可以实现频谱上的多通道功率放大电路单元。

一种利用任意波形发生器同时产生ais信号和干扰信号的装置的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：

①由计算机单元产生ais信号的i分量和q分量，ais信号的载波频率记做ωc；

②生成频率为ωc±δω的ais干扰信号，并由计算机产生该干扰信号的i分量和q分量；

③将步骤①得到的ais信号的i分量和q分量分别与步骤②生成的ais干扰信号的i分量和q分量进行叠加，生成新的i分量和q分量；

④将步骤③中得到的新的i分量和q分量下载至任意波形发生器单元，并通过计算机控制任意波形发生器对叠加后的信号进行iq调制，得到的信号应等于ais信号和干扰信号之和；并将此信号输出至多通道功率放大模块；

⑤经多通道功率放大模块得到功率大小不一的混合信号，实现了单台任意波形发生器产生ais信号和干扰信号的混合信号的目的。

本发明的工作原理：计算机通过编程产生ais基带信号，分为i和q两个分量；计算机编程产生干扰信号，也分为i和q两个分量；随后将产生的ais基带信号和基带干扰信号的i和q两分量分别相加得到新的iq两分量；接着将此i分量和q分量信号下载至任意波形发生器中，并在计算机的控制下进行iq正交调制；然后任意波形发生器输出ais信号和干扰信号，并将此混合信号传输至多通道功率放大器电路模块；最后将放大后的混合信号传递至被测船台，通过计算误包率判断接收机是否符合要求。多通道功率放大器的电路模块，它实现的是频谱上的多通道，而非时域的多通道，它针对ais信号需要强干扰信号的要求(国际标准有规定)而设计。

本发明的优越性在于：1、现有的ais信号和干扰信号的产生是通过多台任意波形发生器协同产生的，而本发明仅用一台任意波形发生器就同时产生了ais信号和干扰信号；2、减少了仪器数量，进而大大减少了仪器成本；3、避免了不必要的交调失真的发生，改善了信号质量。

(四)附图说明：

图1为本发明所涉一种利用任意波形发生器同时产生ais信号和干扰信号的装置的整体结构框图。

图2为本发明所涉一种实施例中应用于so-a类ais船台邻道抑制性能参数产生的工作方法流程图。

图3为本发明所涉第二种实施例中应用于so-a类ais船台互调抑制性能参数产生的工作方法流程图。

图4为本发明所涉第三种实施例中应用于cs-b类船台互调抑制性能参数产生的工作方法流程图。

图5为本发明所涉第一种实施例中应用于so-a类ais船台邻道抑制性能检测的多通道功率放大器的频谱示意图(其中，5(a)为ais信号载波频率为161.975khz；图5(b)为ais信号载波频率为162.025khz)。

图6为本发明所涉第二种实施例中应用于so-a类ais船台互调抑制性能检测的多通道功率放大器的频谱示意图(其中，图6(a)为ais信号载波频率为161.975khz；图6(b)为ais信号载波频率为162.025khz)。

图7为本发明所涉第三种实施例中应用于cs-b类ais船台互调抑制性能检测的多通道功率放大器的频谱示意图(其中，图7(a)为ais信号载波频率为161.975khz；图7(b)为ais信号载波频率为162.025khz)。

(五)具体实施方式：

实施例1：so-a类ais船台邻道抑制性能检测的混合信号产生

一种利用任意波形发生器同时产生ais信号和干扰信号的装置(见图1)，其特征在于它包括计算机单元、任意波形发生器单元和多通道功率放大电路单元；其中，所述任意波形发生器单元是由1台任意波形发生器构成；所述计算机单元采集被测船台信息，并将其处理后的信息传递给任意波形发生器单元；所述多通道功率放大电路单元的输入端接收任意波形发生器单元的输出端的输出信号，其输出端输出控制信号给被测船台。

所述任意波形发生器单元的输出端的输出信号是经iq正交调制后的ais信号和干扰信号的复杂信号。

所述多通道功率放大电路单元是可以实现频谱上的多通道功率放大电路单元。

一种利用任意波形发生器同时产生ais信号和干扰信号的装置的工作方法(见图2)，其特征在于它包括以下步骤：

①利用计算机产生ais信号，用sais(t)表示，其基带分量记为i0，基带分量记为q0；公式表示如下：

sais(t)＝i0·cosωct-q0·sinωct

其中，i0＝cosφ(t)，q0＝sinφ(t)，ωc为载波频率；

②增加两个调制频率为400hz，频偏3000hz的调频信号，并调整到ais信道±25khz作为干扰信号；

在+25khz处的干扰信号sfm1(t)表示为：

sfm1(t)＝ifm1·cos(ωct)－qfm1·sin(ωct)

其中，ifm1＝afm1·cos(5·10⁴πt+7.5sin(800πt))，

qfm1＝afm1·sin(5·10⁴πt+7.5sin(800πt))

在-25khz处的干扰信号sfm2表示为：

sfm2(t)＝ifm2·cos(ωct)－qfm2·sin(ωct)

其中，ifm2＝afm2·cos(7.5sin(800πt)-5·10⁴πt)，

qfm2＝afm2·sin(7.5sin(800πt)-5·10⁴πt)

③将ais信号与干扰信号的i分量和q分量分别对应相加，得到新的i分量和q分量，将新生成的i分量和q分量下载至任意波形发生器中，通过计算机控制任意波形发生器进行iq调制，任意波形发生器输出的混合信号恰好等于ais信号和干扰信号之和。

混合信号的i分量等于ais信号的基带i分量i0和±25khz处的干扰信号的i分量之和，混合信号的q分量等于ais信号的基带q分量q0和±25khz处的干扰信号的q分量之和，用公式表示如下：

i＝i0+ifm1+ifm2

q＝q0+qfm1+qfm2

注：其中afm1afm2表示各个干扰信号相应i分量和q分量的幅值

另外，任意波形发生器所产生的i分量和q分量经正交调制得到ais信号和干扰信号的推导过程如下：

i·cos(ωct)-q·sin(ωct)

＝[i0·cosωct-q0·sinωct)]+[ifm1·cos(ωct)-qfm1·sin(ωct)]+[ifm2·cos(ωct)-qfm2·sin(ωct)]

＝sais+sfm1(t)+sfm2(t)

④将任意波形发生器输出的信号输出至多通道功率放大模块，见图5(其中虚柱表示ais信号的放大倍数，实柱表示各个干扰信号的放大倍数)。经过多通道功率放大模块的信号即为测量信号。

⑤经多通道功率放大模块得到功率大小不一的混合信号，实现了单台任意波形发生器产生混合信号的目的。该方法减少了仪器数量，降低成本和从根本上避免了三阶交调失真的发生。

实施例2：so-a类ais船台互调抑制性能检测的混合信号产生

一种利用任意波形发生器同时产生ais信号和干扰信号的装置(见图1)，其特征在于它包括计算机单元、任意波形发生器单元和多通道功率放大电路单元；其中，所述任意波形发生器单元是由1台任意波形发生器构成；所述计算机单元采集被测船台信息，并将其处理后的信息传递给任意波形发生器单元；所述多通道功率放大电路单元的输入端接收任意波形发生器单元的输出端的输出信号，其输出端输出控制信号给被测船台。

所述任意波形发生器单元的输出端的输出信号是经iq正交调制后的ais信号和干扰信号的复杂信号。

所述多通道功率放大电路单元是可以实现频谱上的多通道功率放大电路单元。

一种利用任意波形发生器同时产生ais信号和干扰信号的装置的工作方法(见图3)，其特征在于它包括以下步骤：

①利用计算机产生ais信号(用sais(t)表示)的基带信号i和基带信号q；

sais(t)＝i0·cosωct-q0·sinωct

其中，i0＝cosφ(t)，q0＝sinφ(t)

②so-a类ais船台互调性能分析中，干扰信号不再像同道抑制性能中那样只有一个，而是有三个，分别为：

(1)产生频偏为±3khz的400hz的调频信号，并调整到ais信道±500khz作为第一个和第二个干扰信号；

(2)未经调制，并调整到ais信道±1000khz处作为第三个和第四个干扰信号；

(3)未经调制，并调整到ais信道±5.725mhz处作为第五个和第六个干扰信号；

通过计算机分别产生这六个干扰信号的i分量和q分量；＝

在+500khz处的信号的干扰信号sfm1(t)表示为：

sfm1(t)＝ifm1·cos(ωct)－qfm1·sin(ωct)

其中，ifm1＝afm1·cos(10⁶πt+7.5sin(800πt))，

qfm1＝afm1·sin(10⁶πt+7.5sin(800πt))

在-500khz处的信号的干扰信号sfm2(t)表示为：

sfm2(t)＝ifm2·cos(ωct)－qfm2·sin(ωct)

其中，ifm2＝afm2·cos(7.5sin(800πt)-10⁶πt)，

qfm2＝afm2·sin(7.5sin(800πt)-10⁶πt)

在+1000khz处的信号的干扰信号sn1(t)表示为：

sn1(t)＝in1·cos(ωct)－qn1·sin(ωct)

其中，in1＝an1·cos(2×10⁶π·t)，

qn1＝an1·sin(2×10⁶π·t)

在-1000khz处的信号的干扰信号sn2(t)表示为：

sn2(t)＝in2·cos(ωct)－qn2·sin(ωct)

其中，in2＝an2·cos(2×10⁶π·t)，

qn2＝-an2·sin(2×10⁶π·t)

在+5.725mhz处的信号的干扰信号sn3(t)表示为：

sn3(t)＝in3·cos(ωct)－qn3·sin(ωct)

其中，in3＝an3·cos(1.145×10⁷π·t)，

qn3＝an3·sin(1.145×10⁷π·t)

在-5.725mhz处的信号的干扰信号sn4(t)表示为：

sn4(t)＝in4·cos(ωct)－qn4·sin(ωct)

其中，in4＝an4·cos(1.145×10⁷π·t)，

qn4＝-an4·sin(1.145×10⁷π·t)

其中，afm1afm2an1an2an3an4表示各个干扰信号相应i分量和q分量的幅值；

③将ais信号与干扰信号的i分量和q分量分别对应相加，得到新的i分量和q分量，将新生成的i和q两个分量通过计算机编程下载至任意波形发生器中，通过计算机控制任意波形发生器进行iq调制，得到的信号恰好等于ais信号和干扰信号之和；

互调i分量等于各个干扰信号的i分量的总和，互调q分量等于各个干扰信号的q分量的总和，公式表示如下：

ihutiao＝ifm1+ifm2+in1+in2+in3+in4，

qhutiao＝qfm1+qfm2+qn1+qn2+qn3+qn4

混合信号的i分量等于ais信号的基带i分量i0和上述各个干扰信号的i分量之和，混合信号的q分量等于ais信号的基带q分量q0和上述各个干扰信号的q分量之和，用公式表示如下：

i＝i0+ihutiao

q＝q0+qhutiao

另外，任意波形发生器所产生的i分量和q分量经正交调制得到ais信号和干扰信号的推导过程表示如下：

i·cos(ωct)-q·sin(ωct)

＝i0·cos(ωct)+ihutiao·cos(ωct)-q0·sin(ωct)-qhutiao·sin(ωct)

＝[i0·cos(ωct)-q0·sin(ωct)]+[ihutiao·cos(ωct)-qhutiao·sin(ωct)]

＝sais+shutiao(t)

④将任意波形发生器输出的信号输出至多通道功率放大模块，见图6(其中虚柱表示ais信号的放大倍数，实柱表示各个干扰信号的放大倍数)。经过多通道功率放大模块的信号即为测量信号；

⑤经多通道功率放大模块得到功率大小不一的混合信号，实现了单台任意波形发生器产生混合信号的目的；该方法减少了仪器数量，降低成本和从根本上避免了三阶交调失真的发生。

实施例3：cs-b类ais船台互调抑制性能检测的混合信号的产生

一种利用任意波形发生器同时产生ais信号和干扰信号的装置(见图1)，其特征在于它包括计算机单元、任意波形发生器单元和多通道功率放大电路单元；其中，所述任意波形发生器单元是由1台任意波形发生器构成；所述计算机单元采集被测船台信息，并将其处理后的信息传递给任意波形发生器单元；所述多通道功率放大电路单元的输入端接收任意波形发生器单元的输出端的输出信号，其输出端输出控制信号给被测船台。

所述任意波形发生器单元的输出端的输出信号是经iq正交调制后的ais信号和干扰信号的复杂信号。

所述多通道功率放大电路单元是可以实现频谱上的多通道功率放大电路单元。

一种利用任意波形发生器同时产生ais信号和干扰信号的装置的工作方法(见图4)，其特征在于它包括以下步骤：

①利用计算机产生ais信号sais(t)的i分量i0和q分量q0；

sais(t)＝i0·cosωct-q0·sinωct

其中，i0＝cosφ(t)，q0＝sinφ(t)

②cs-b类ais船台互调性能分析中，干扰信号有四个，分别为：

(1)产生频偏为±3khz的400hz的调频信号，并调整到ais信道±100khz作为第一个干扰信号sfm1(t)和第二个干扰信号sfm2(t)；

(2)未经调制，并调整到ais信道±50khz处作为第三个干扰信号sn1(t)和第四个干扰信号sn2(t)；

通过计算机分别产生这四个干扰信号的i分量和q分量；

sfm1(t)＝ifm1·cos(ωct)－qfm1·sin(ωct)

其中，ifm1＝afm1·cos(2·10⁵πt+7.5sin(800πt))，

qfm1＝afm1·sin(2·10⁵πt+7.5sin(800πt))

sfm2(t)＝ifm2·cos(ωct)－qfm2·sin(ωct)

其中，ifm2＝afm2·cos(7.5sin(800πt)-2·10⁵πt)，

qfm2＝afm2·sin(7.5sin(800πt)-2·10⁵πt)

sn1(t)＝in1·cos(ωct)－qn1·sin(ωct)

其中，in1＝an1·cos(10⁵π·t)，

qn1＝an1·sin(10⁵π·t)

sn2(t)＝in2·cos(ωct)－qn2·sin(ωct)

其中，in2＝an2·cos(10⁵π·t)，

qn2＝-an2·sin(10⁵π·t)

注：其中afm1afm2an1an2表示各个干扰信号相应i分量和q分量的幅值

③将ais信号与干扰信号的i分量和q分量分别对应相加，得到新的i分量和q分量，将新生成的i和q两个分量通过计算机编程下载至任意波形发生器中，通过计算机控制任意波形发生器进行iq调制，得到的信号恰好等于ais信号和干扰信号之和；

互调i分量等于各个干扰信号的i分量的总和，互调q分量等于各个干扰信号的q分量的总和，公式表示如下：

ihutiao＝ifm1+ifm2+in1+in2，

qhutiao＝qfm1+qfm2+qn1+qn2，

混合信号的i分量等于ais信号的基带i分量i0与上述各个干扰信号的i分量之和，混合信号的q分量等于ais信号的基带q分量q0与上述各个干扰信号的q分量之和，用公式表示如下：

i＝i0+ihutiao

q＝q0+qhutiao

另外，任意波形发生器所产生的i分量和q分量经正交调制得到ais信号和干扰信号的推导过程表示如下：

i·cos(ωct)-q·sin(ωct)

＝i0·cos(ωct)+ihutiao·cos(ωct)-q0·sin(ωct)-qhutiao·sin(ωct)

＝[i0·cos(ωct)-q0·sin(ωct)]+[ihutiao·cos(ωct)-qhutiao·sin(ωct)]

＝sais+shutiao(t)

④将任意波形发生器输出的信号输出至多通道功率放大模块，见图7(其中虚柱表示ais信号放大倍数，实柱表示各个干扰信号的放大倍数)；经过多通道功率放大模块的信号即为测量信号；

⑤经多通道功率放大模块得到功率大小不一的混合信号，实现了单台任意波形发生器产生混合信号的目的；该方法减少了仪器数量，降低成本和从根本上避免了三阶交调失真的发生。