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求救信号发射模块

阅读：948发布：2020-05-12

IPRDB可以提供求救信号发射模块专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种求救信号发射模块及其编码方法。本发明可以解决现有技术受恶劣环境影响较大、质量性能较差的问题，其技术方案要点是：求救信号发射模块包括稳压电路、发射天线、连接接口、频率调节电路、射频放大电路、反馈控制电路和低通滤波电路，频率调节电路的输入端通过连接接口与处理器模块连接，频率调节电路的输出端与射频放大电路的输入端连接，射频放大电路的输出端通过低通滤波电路与发射天线连接，反馈控制电路的输入端通过连接接口与处理器模块连接，反馈控制电路的反馈输入端与低通滤波电路连接，反馈控制电路的控制输出端与射频放大电路的控制端连接。性能和质量需要符合C类标准，体积要小巧便携，操作使用简便易行。，下面是求救信号发射模块专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种求救信号发射模块，安装在嵌入式搜救海图仪上，其特征在于：所述的求救信号发射模块包括供电用的稳压电路、发射天线、连接接口、频率调节电路、射频放大电路、反馈控制电路和低通滤波电路，所述的频率调节电路的输入端通过连接接口与处理器模块连接，所述的频率调节电路的输出端与射频放大电路的输入端连接，所述射频放大电路的输出端通过低通滤波电路与发射天线连接，所述反馈控制电路的输入端通过连接接口与处理器模块连接，所述反馈控制电路的反馈输入端与低通滤波电路连接，反馈控制电路的控制输出端与所述的射频放大电路的控制端连接，所述的频率调节电路包括频率微调模块、频率调节电阻、偏差调节电阻、晶振、振荡器、发送缓冲放大器和高通滤波器，所述的稳压电路的输出端通过频率调节电阻与频率微调模块的第一输入端连接，连接接口的调制信号输出端通过偏差调节电阻与频率微调模块的第二输入端连接，频率微调模块的输出端依次通过晶振、振荡器以及发送缓冲放大器与高通滤波器连接，所述高通滤波器连接的输出端与射频放大电路的输入端连接，所述的低通滤波电路包括依次串联的第一低通滤波器、第二低通滤波器、第三低通滤波器和第四低通滤波器，第一低通滤波器的输入端与射频放大电路的输出端连接，第四低通滤波器的输出端与发射天线连接，所述第二低通滤波器的输出端作为反馈输出端与反馈控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的求救信号发射模块，其特征在于：所述的射频放大电路包括依次串联的第一射频放大器、第二射频放大器、第三射频放大器、第四射频放大器和第五射频放大器，所述第一射频放大器的输入端与频率调节电路的输出端连接，所述第五射频放大器的输出端与低通滤波电路的输入端连接，所述第四射频放大器和第五射频放大器为带有反馈接口的射频放大器，所述第四射频放大器和第五射频放大器的反馈接口均与所述的反馈控制电路电连接。

3.根据权利要求1所述的求救信号发射模块，其特征在于：所述的嵌入式搜救海图仪，包括供电系统和工作系统，所述的工作系统与所述的供电系统电连接，所述的工作系统包括处理器模块、若干个控制按键、接口模块、显示模块、扬声器模块、定位模块、数据存储器和程序存储器，所有所述的控制按键、接口模块、显示模块、扬声器模块、定位模块、数据存储器和程序存储器均与处理器模块电连接。

4.根据权利要求3所述的求救信号发射模块，其特征在于：所述的供电系统包括电源管理模块、电池、辅助电源系统、DC充电模块和USB充电模块，所述的电池、辅助电源系统、DC充电模块和USB充电模块均与所述的电源管理模块电连接。

5.根据权利要求3所述的求救信号发射模块，其特征在于：所述的嵌入式搜救海图仪还包括求救信号接收模块，所述求救信号接收模块和求救信号发射模块均与所述的处理器模块电连接。

6.根据权利要求3或4或5所述的求救信号发射模块，其特征在于：所述的接口模块包括主从USB接口、RS232接口和TF卡接口，所述的主从USB接口、RS232接口和TF卡接口均与处理器模块电连接，所述的显示模块包括LCD和触摸显示屏模块，所述的LCD和触摸显示屏模块均与处理器模块连接，所述的定位模块为GPS模块或北斗模块。

说明书全文

求救信号发射模块

技术领域

[0001] 本发明涉及一种信号发射模块及其编码方法，特别涉及一种安装在嵌入式搜救海图仪上的求救信号发射模块及其编码方法。

背景技术

[0002] 搜救用海图仪产品的要求是：性能和质量需要符合国内海事部门发布的电子海图系统标准，体积要小巧便携，操作使用简便易行，容易掌握，适合海上作业等相关人员方便应用。同时产品上要集全球卫星定位系统、海上专用搜救网络、地理信息系统、互联网、数据库同步技术一体，能适应时代发展要求。产品操作按键数量设置适中，操作舒适，方便，简单，易学。搜救用海图仪还要充分考虑用户需求和信息技术发展趋势，根据用户使用的现场环境，设计选用功能和使用现场情况、符合用户要求的产品配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，降低用户资金成本，便于行业大规模推广使用，应该极具经济实用价值。但是现在的搜救用海图仪产品往往不能达到这样的需求，需要进行改进的地方较多，特别是存在收发信号，对信号进行编码、译码的时候，不能达到在较恶劣工作环境下有较好输出的问题。而在其中求救信号发射模块及其编码方法的好坏至关重要。

[0003] 中国专利公开号：CN102410835A，公开日：2012年4月11日，公开了一种国内航行用的嵌入式电子海图导航仪设计方案，特征是采用华邦公司的32位ARM核芯片W90221X作为处理器，嵌入式控制器与显示器合二为一，全自主嵌入式软硬件设计，全球坐标系，内置嵌入式中国区海图及长江航道、太湖水域等部分内陆航图，具有航船定位、辅助实时导航、航线记录等功能。但是此技术方案，只能在工作环境相对较好的地方进行工作，一旦工作环境趋于恶劣，则会导致发送信号和传输信号都有较大损伤，导致信号传输不稳定。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于解决现有技术收发信号，对信号进行编码、译码的时候，不能达到在较恶劣工作环境下有较好输出的问题，提供一种性能和质量需要符合国内海事部门发布的电子海图系统C类标准，体积要小巧便携，操作使用简便易行，容易掌握，适合海上作业等相关人员方便应用。同时产品上要集全球卫星定位系统、海上专用搜救网络、地理信息系统、互联网、数据库同步技术一体，能适应时代发展要求的求救信号发射模块及其编码方法。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种求救信号发射模块，安装在嵌入式搜救海图仪上，其特征在于：所述的求救信号发射模块包括供电用的稳压电路、发射天线、连接接口、频率调节电路、射频放大电路、反馈控制电路和低通滤波电路，所述的频率调节电路的输入端通过连接接口与处理器模块连接，所述的频率调节电路的输出端与射频放大电路的输入端连接，所述射频放大电路的输出端通过低通滤波电路与发射天线连接，所述反馈控制电路的输入端通过连接接口与处理器模块连接，所述反馈控制电路的反馈输入端与低通滤波电路连接，反馈控制电路的控制输出端与所述的射频放大电路的控制端连接。本发明的性能和质量需要符合国内海事部门发布的电子海图系统C类标准，体积要小巧便携，操作使用简便易行，容易掌握，适合海上作业等相关人员方便应用。配合同时产品能要集全球卫星定位系统、海上专用搜救网络、地理信息系统、互联网、数据库同步技术一体，能适应时代发展要求。嵌入式搜救海图仪电源管理器为求救信号发射模块提供工作电源。电源从电源输入端口进入模块。输入电源电压为8.2V，经过一个4.8V稳压器后，为整个模块电路提供用电。嵌入式搜救海图仪处理器通过求救信号发射接口打开求救信号发射模块内部发射控制开关，求救信号发射模块开始工作。嵌入式搜救海图仪处理器通过求救信号发射数据输入端口向求救信号发射提供需要发射的求救信息数据及调制信号。求救信息数据通过数据输入端口输入后，经过频率调节器进行信号频率调节。调制信号通过数据输入端口输入后，经过频率偏差调节器进行调制信号频率偏差调节。调节后的求救信息信号与调制信号进行信号调制及频率微调，得到预发送信号y(0)。预发送信号y(0)通过一个52MHz晶振，晶振起振，产生52MHz的发射信号F（0）。发射信号F（0）经过振荡器起振，产生一个具有周期性波形的发射信号F（1）。发射信号F（1）经过一个缓冲放大器及高通滤波器进行放大滤波后，得到发射信号F（2）。发射信号F（2）通过多个射频放大器进行射频放大，得到发射信号F（3）。发射信号F（3）经过两个低通滤波器进行滤波后，得到发射信号F（4）。电源检测电路对发射信号F（4）进行检测。若发射信号F（4）的信号放大倍数未达到标准，则将检测结果提交至自动相位控制放大器中。自动相位控制放大器根据检测结果调节后2个射频放大器的放大倍数，使发射信号F（4）达到预定标准。电源检测电路测得发射信号F（4）达到预定标准，将信号F（4）再次进行二次低通滤波后，通过天线传输出去。求救信号发射模块工作于156.800MHz水上遇险呼叫频道，采用MSK调制方式，集成了低通滤波器、高通滤波器与射频放大器，传输距离高达15海里，是一款可靠的高性能无线信号发射模块。在遇险情况下，通过求救信号发射向救援中心发送自主求救信息（包括GPS模块获得的当前位置信息及自身标识），可实现主动求救功能。救援中心接收到求救信号发射模块，通过分析嵌入式搜救海图仪所发出的求救信息，对嵌入式搜救海图仪用户进行定位，展开搜救。用户可自主或让嵌入式搜救海图仪自动按固定时间间隔发送求救信号，适用于不同状况下进行求救。

[0006] 作为优选，所述的低通滤波电路包括依次串联的第一低通滤波器、第二低通滤波器、第三低通滤波器和第四低通滤波器，第一低通滤波器的输入端与射频放大电路的输出端连接，第四低通滤波器的输出端与发射天线连接，所述第二低通滤波器的输出端作为反馈输出端与反馈控制电路连接。

[0007] 作为优选，所述的反馈控制电路包括自动控制相位放大器、发射控制开关和功率调节电阻，所述的自动控制相位放大器通过功率调节电阻与稳压电路连接，所述自动控制相位放大器的输入端通过发射控制开关与连接接口连接，所述自动控制相位放大器的反馈输出端与射频放大电路的反馈输入端连接。

[0008] 作为优选，所述的频率调节电路包括频率微调模块、频率调节电阻、偏差调节电阻、晶振、振荡器、发送缓冲放大器和高通滤波器，所述的稳压电路的输出端通过频率调节电阻与频率微调模块的第一输入端连接，连接接口的调制信号输出端通过偏差调节电阻与频率微调模块的第二输入端连接，频率微调模块的输出端依次通过晶振、振荡器以及发送缓冲放大器与高通滤波器连接，所述高通滤波器连接的输出端与射频放大电路的输入端连接。

[0009] 作为优选，所述的射频放大电路包括依次串联的第一射频放大器、第二射频放大器、第三射频放大器、第四射频放大器和第五射频放大器、所述第一射频放大器的输入端与频率调节电路的输出端连接，所述第五射频放大器的输出端与低通滤波电路的输入端连接，所述第四射频放大器和第五射频放大器为带有反馈接口的射频放大器，所述第四射频放大器和第五射频放大器的反馈接口均与所述的反馈控制电路电连接。

[0010] 作为优选，所述的嵌入式搜救海图仪，包括供电系统和工作系统，所述的工作系统与所述的供电系统电连接，：所述的工作系统包括处理器模块、若干个控制按键、接口模块、显示模块、扬声器模块、定位模块、数据存储器和程序存储器，所述的所有控制按键、接口模块、显示模块、扬声器模块、定位模块、数据存储器和程序存储器均与处理器模块电连接。

[0011] 作为优选，所述的供电系统包括电源管理模块、电池、辅助电源系统、DC充电模块和USB充电模块，所述的电池、辅助电源系统、DC充电模块和USB充电模块均与所述的电源管理模块电连接。嵌入式搜救海图仪电源管理器为求救信号发射模块提供工作电源。电源从电源输入端口进入模块。输入电源电压为8.2V，经过一个4.8V稳压器后，为整个模块电路提供用电。产品的设计具有较高的可靠性，根据用户实际使用要求，产品设计中的电池采用锂蓄电池具有较长时间供电能力，同时整个设备外壳采用防水材料。本嵌入式搜救海图仪体积小巧，便于携带，外壳采用防水材料，电池采用大容量锂蓄电池，保证嵌入式搜救海图仪可在恶劣环境中使用，同时还可应用于传统电子海图仪所不便使用的环境中，大大扩展了使用范围，增加了实用性。

[0012] 作为优选，所述的嵌入式搜救海图仪还包括求救信号接收模块，所述求救信号接收模块和求救信号发射模块均与所述的处理器模块电连接。

[0013] 作为优选，所述的接口模块包括主从USB接口、RS232接口和TF卡接口，所述的主从USB接口、RS232接口和TF卡接口均与处理器模块电连接，所述的显示模块包括LCD和触摸显示屏模块，所述的LCD和触摸显示屏模块均与处理器模块连接，所述的定位模块为GPS模块或北斗模块。

[0014] 作为优选，所述的求救信号接收模块包括供电用的稳压供电电路、接收天线、接收模块控制器、总线交换器、保护器电路、滤波电路、混频放大电路、调制解调电路、接收模块第一存储器、USB集成电路和接收模块第二存储器，所述的接收模块控制器通过总线交换器与处理器模块连接，所述的滤波电路通过保护器电路与所述的滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与混频放大电路的输入端连接，混频放大电路的控制端与所述的接收模块控制器连接，所述混频放大电路的输出端与调制解调电路的输入端连接，调制解调电路的输出端与接收模块控制器连接，所述接收模块控制器还与接收模块第一存储器和USB集成电路电连接，所述的接收模块第二存储器与所述的USB集成电路电连接。求救信号接收模块可接收一种落水人员定位发射装置所发出的落水人员求救信号。求救信号接收模块采用数字选呼技术接收来自VHF所发射的信号，可完美接收单个或多个落水人员求救信号且多个求救信号之间不会产生干扰。求救信号接收模块接收频率为每分钟一次，并可以确保海面10-15海里范围内的无障碍接收。有效解决了多信号接收的干扰问题，保证求救信号的完全接收，不会发生信号遗漏的问题。求救信号接收模块在体积小巧，重量轻，功耗低，功能强大，外围电路少，使用简单方便，信号处理（放大解调）稳定可靠、输出数据易读，数据处理速度快，抗干扰能力强，可过滤掉杂波信号，具有极高可靠性，故障率极低，感应灵敏度高，可在-20℃～＋55℃范围中工作，具有USB、RS-232数据输出方式，便于应用。求救信号接收模块先由其内部信号接收处理部分通过天线接收大气中的信号X(0)。信号X(0)经过保护器，到达一个低通滤波器及带通滤波器进行初步滤波。接收信号X(0)经过初步滤波后，得到去除杂波的有用信号X(1)。有用信号X(1)由一个射频放大器进行射频放大，得到信号X(2)。经过射频放大后的信号通过第一混频单元，与信号Y(1)进行混频，得到混频信号X(3)。信号Y(1)是将微控制器提供的信号Y(0)经过缓冲振荡与2次放大处理得到的信号。混频信号X(3)通过单片晶体滤波器进行滤波处理后，得到滤波信号X(4)。滤波信号X(4)经过一个中频放大器与一个中频集成电路，处理信号中频部分。滤波信号X(4)首先由中频放大器将滤波信号X(4)的中频部分放大，得到信号X(5)，再由中频集成电路将X(5)与信号Y(2)进行中频处理，得到信号X(6)。信号Y(2)是将微控制器提供的信号Y(0)经过一个锁相环与2级放大器进行处理后所得到的中频信号。信号X(6)经过一个音频放大器与一个调制解调集成电路对信号X(6)进行放大解调，得到解调信号X(7)。解调信号X(7)为微控制器可识别的数字信号，微控制器对信号X(7)进行读取、分析与计算，得到原始信号X(0)中的有用信息。微控制器负责进行信号解析、数据输出、数据存储、提供信号处理部分所需信号、驱动LED。微控制器接收到解调信号X(7)后，按预先提供算法对解调信号X(7)进行分析处理。处理结束后得到原始信号X(0)中包含的落水人员求救信息（求救人员位置信息及身份标识）。进行信号解调（检波后），对数据进行译码，译码后，得到接收数据。微控制器处得到求救信息后，根据需要微控制器判断需要将落水人员求救信息存储入存储器或通过接口部分进行数据传输。接口部分作为求救信号接收模块的数据输入输出端口及电源输入端口。嵌入式搜救海图仪电源管理器通过接口部分向求救信号接收模块提供电源。电源从接口部分进入，经过4.7V稳压器稳压后为整个模块提供用电。接口部分的数据输入输出端口包括总线输入输出及USB格式数据输入输出。若微控制器需要通过总线输出接收数据，首先要将求救人员信息输出至总线交换器，而后通过总线交换器向数据端口输出数据。数据输入过程与输出过程相反。若微控制器需要通过USB输出接收数据，首先要将求救人员信息输出至USB接口集成电路，而后通过USB接口集成电路向数据端口输出数据。数据输入过程与输出过程相反。求救信号接收模块的数据输入输出端口向嵌入式搜救海图仪的处理器模块提供落水人员求救信息。嵌入式搜救海图仪通过求救信号接收模块接收落水人员所发出的求救信号。在接收到单个或多个落水人员发出的求救信号后，处理器对获得的求救信号进行分析处理，并结合数字海图数据，将落水人员的实时位置在数字海图上进行直观显示。结合用户自身位置数据、落水人员位置数据及电子海图数据，用户可以快速了解自身位置与落水人员位置之间的距离，方便用户进行搜救行动。

[0015] 作为优选，所述的滤波电路包括依次串联的接收模块低通滤波器、第一带通滤波器、射频放大器、第二带通滤波器，所述接收模块低通滤波器的输入端与保护器电路的输出端连接，所述第二带通滤波器的输出端与所述混频放大电路的输入端连接。

[0016] 作为优选，所述的混频放大电路包括基准振荡电路、第一混频器、单片晶体滤波器、中频放大器、中频集成电路、音频放大器、第一放大器、第二放大器、缓冲放大器、接收压控振荡器、锁相环和温补晶振，所述第一混频器的第一输入端与所述的滤波电路的输出端连接，第一混频器的第二输入端与第一放大器的输出端连接，所述的接收压控振荡器通过缓冲放大器与第一放大器的输入端连接，接收压控振荡器的输入端与锁相环的第一输出端连接，锁相环的输入端与接收模块控制器电连接，所述锁相环的晶振端与温补晶振连接，锁相环的第二输出端通过第二放大器与所述的中频集成电路控制端连接，所述第一混频器的输出端通过单片晶体滤波器与中频集成电路的输入端电连接，中频集成电路的基准输入端与基准振荡电路连接，中频集成电路的输出端通过音频放大器与调制解调电路电连接。

[0017] 一种所述求救信号发送模块的编码过程，其特征在于：所述求救信号发送模块的编码过程包括以下步骤：

[0018] 编码子步骤一：首先进行数据调制初始化，然后清除中断源，判断NEXT_bit即当前值的具体值，如果等于0则将MSK方式编码的MOD赋值为0，然后选择执行的子函数，如果等于1则将MSK方式编码的MOD赋值为1，然后选择执行的编码子函数；

[0019] 编码子步骤二：根据选择执行编码子函数；

[0020] 编码子步骤三：编码输出，然后中断返回；

[0021] 所述的编码子函数包括子函数0、子函数1、子函数2、子函数3、子函数4和子函数5；

[0022] 子函数0：为中断返回函数；

[0023] 子函数1：先设定传输字节数然后设定BitPos的DAT编码值，再设定调制数据，执行子函数2，然后执行中断返回函数；

[0024] 子函数2：调制数据与BitPos的DAT编码值做与运算，如果数据输出为1则判断数据输出状态值是否为1，如果数据输出状态值为1则对位调制数据赋值1，如果数据输出状态值为0则对位调制数据赋值0，调制数据与BitPos的DAT编码值做与运算，如果数据输出为0则判断数据输出状态值是否为1，如果数据输出状态值为1则对位调制数据赋值1，如果数据输出状态值为0则对位调制数据赋值0；位调制数据赋值结束后，将位调制数据与0x80做与运算后得出的值作为当前值，设定为MSK方式编码的BitPos值，之后执行子函数
3，然后执行中断返回函数；

[0025] 子函数3：位调制数据与MSK方式编码的BitPos值做与运算，得出的值赋值给NEXT_Bit，BitPos值右移一位， BitPos的MSK方式编码值大于0x02，则执行中断返回函数，下次执行编码时仍执行子函数3，BitPos的MSK方式编码值小于等于0x02，则将BitPos的DAT方式编码值右移一位，BitPos的DAT方式编码值不等于0x00，则执行子函数2，然后执行中断返回函数，BitPos的DAT方式编码值等于0x00，传输字节数，传输字节数不等于0，设定DAT编码方式的BitPos值，设定调制数据，然后跳转执行子函数2，传输字节数等于0，设定传输帧数，设定DAT编码方式的BitPos值，读取程序设定好的Index，调制数据设定为Buf（Index），然后执行子函数4，之后再执行中断返回函数；

[0026] 子函数4：调制数据与BitPos的DAT编码值做与运算，如果数据输出为1则判断数据输出状态值是否为1，如果数据输出状态值为1则对位调制数据赋值1，如果数据输出状态值为0则对位调制数据赋值0，调制数据与BitPos的DAT编码值做与运算，如果数据输出为0则判断数据输出状态值是否为1，如果数据输出状态值为1则对位调制数据赋值1，如果数据输出状态值为0则对位调制数据赋值0；位调制数据赋值结束后，将位调制数据与0x80做与运算后得出的值作为当前值，设定为MSK方式编码的BitPos值，之后执行子函数
5，然后执行中断返回函数；

[0027] 子函数5：位调制数据与MSK方式编码的BitPos值做与运算，得出的值赋值给NEXT_Bit，BitPos值右移一位，BitPos的MSK方式编码值大于0x02，则执行中断返回函数，下次执行编码时仍执行子函数5，若BitPos的MSK方式编码值小于等于0x02，则将BitPos的DAT方式编码值右移一位，BitPos的DAT方式编码值不等于0x00，则执行子函数4，然后执行中断返回函数，BitPos的DAT方式编码值等于0x00，设定BitPos的DAT方式编码值，Index的值执行后置自加运算，Index的值小于21则将调制数据设定为buf（Index）值，然后执行子函数4，之后再执行中断返回函数，Index值大于等于21，编码数据的帧数执行后置自减运算，编码数据的帧数不等于0则将Index的值清0，调制数据设定为Buf（Index），然后执行子函数4，之后再执行中断返回函数，编码数据的帧数等于0则执行子函数0，然后再执行中断返回函数。本说明书中的MSKMOD:msk即数据输出值（用于输出NEXT_bit的值，即根据NEXT_bit的值（0、1），控制单片机向外部输出相应值（0、1）），bitpos：相应位的位置，bitpos(DAT):相应位的位置的DAT数据，bitpos(MSK):相应位的位置的MSK数据，buf[index]:相应缓存索引位置值，index：帧长度判断参数。

[0028] 本发明的实质性效果是：性能和质量需要符合国内海事部门发布的电子海图系统C类标准，体积要小巧便携，操作使用简便易行，容易掌握，适合海上作业等相关人员方便应用。同时产品上要集全球卫星定位系统、海上专用搜救网络、地理信息系统、互联网、数据库同步技术一体，能适应时代发展要求。

附图说明

[0029] 图1是本发明的一种电路方框图；

[0030] 图2是本发明的中求救信号接收模块的一种电路方框图；

[0031] 图3是本发明的中嵌入式搜救海图仪的一种电路方框图；

[0032] 图4是本发明的一种求救信号传输方法的流程图；

[0033] 图5是本发明的译码方法流程流程图；

[0034] 图6是本发明的编码方法流程流程图。

[0035] 图中：1、控制按键，2、接口模块，3、显示模块，4、扬声器模块，5、定位模块，6、数据存储器，7、程序存储器，8、求救信号接收模块，9、求救信号发射模块，10、处理器模块，20、电源管理模块，21、电池，22、辅助电源系统，23、DC充电模块，24、USB充电模块，101、接收模块低通滤波器，102、第一带通滤波器，103、射频放大器，104、第二带通滤波器，105、第一混频器，106、单片晶体滤波器，107、中频放大器，108、中频集成电路，109、音频放大器，110、调制解调电路，111、第一放大器，112、缓冲放大器，113、接收压控振荡器，114、基准振荡电路，115、第二放大器，116、锁相环，117、温补晶振，120、接收模块控制器，121、USB集成电路，
122、接收模块第一存储器，123、接收模块第二存储器，124、总线交换器，201、第四低通滤波器，202、第三低通滤波器，203、第二低通滤波器，204、第一低通滤波器，205、第五射频放大器，206、第四射频放大器，207、第三射频放大器，208、第二射频放大器，209、第一射频放大器，210、高通滤波器，211、发送缓冲放大器，212、振荡器，213、晶振，214、频率微调模块，
215、自动控制相位放大器，216、发射控制开关，217、稳压电路。

具体实施方式

[0036] 下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

[0037] 实施例：

[0038] 一种求救信号发射模块（参见附图1）包括供电用的稳压电路217、发射天线、连接接口、频率调节电路、射频放大电路、反馈控制电路和低通滤波电路，所述的频率调节电路的输入端通过连接接口与处理器模块连接，所述的频率调节电路的输出端与射频放大电路的输入端连接，所述射频放大电路的输出端通过低通滤波电路与发射天线连接，所述反馈控制电路的输入端通过连接接口与处理器模块连接，所述反馈控制电路的反馈输入端与低通滤波电路连接，反馈控制电路的控制输出端与所述的射频放大电路的控制端连接。所述的低通滤波电路包括依次串联的第一低通滤波器204、第二低通滤波器203、第三低通滤波器202和第四低通滤波器201，第一低通滤波器的输入端与射频放大电路的输出端连接，第四低通滤波器的输出端与发射天线连接，所述第二低通滤波器的输出端作为反馈输出端与反馈控制电路连接；所述的反馈控制电路包括自动控制相位放大器215、发射控制开关216和功率调节电阻，所述的自动控制相位放大器通过功率调节电阻与稳压电路连接，所述自动控制相位放大器的输入端通过发射控制开关与连接接口连接，所述自动控制相位放大器的反馈输出端与射频放大电路的反馈输入端连接；所述的频率调节电路包括频率微调模块214、频率调节电阻、偏差调节电阻、晶振213、振荡器212、发送缓冲放大器211和高通滤波器210，所述的稳压电路的输出端通过频率调节电阻与频率微调模块的第一输入端连接，连接接口的调制信号输出端通过偏差调节电阻与频率微调模块的第二输入端连接，频率微调模块的输出端依次通过晶振、振荡器以及发送缓冲放大器与高通滤波器连接，所述高通滤波器连接的输出端与射频放大电路的输入端连接；所述的射频放大电路包括依次串联的第一射频放大器209、第二射频放大器208、第三射频放大器207、第四射频放大器206和第五射频放大器205、所述第一射频放大器的输入端与频率调节电路的输出端连接，所述第五射频放大器的输出端与低通滤波电路的输入端连接，所述第四射频放大器和第五射频放大器为带有反馈接口的射频放大器，所述第四射频放大器和第五射频放大器的反馈接口均与所述的反馈控制电路电连接。所述的接口模块包括主从USB接口、RS232接口和TF卡接口，所述的主从USB接口、RS232接口和TF卡接口均与处理器模块电连接，所述的显示模块包括LCD和触摸显示屏模块，所述的LCD和触摸显示屏模块均与处理器模块连接，所述的定位模块为GPS模块或北斗模块。

[0039] 所述的嵌入式搜救海图仪（参见附图3），包括供电系统和工作系统，所述的工作系统与所述的供电系统电连接，其特征在于：所述的工作系统包括由单片机电路构成的处理器模块10、由控制按键1构成的控制按键模块、接口模块2、显示模块3、扬声器模块4、定位模块5、数据存储器6和程序存储器7，所述的所有控制按键、接口模块、显示模块、扬声器模块、定位模块、数据存储器和程序存储器均与处理器模块电连接。所述的供电系统包括电源管理模块20、电池21、辅助电源系统22、DC充电模块23和USB充电模块24，所述的电池、辅助电源系统、DC充电模块和USB充电模块均与所述的电源管理模块电连接。所述的嵌入式搜救海图仪还包括求救信号接收模块8和求救信号发射模块9，所述求救信号接收模块和求救信号发射模块均与所述的处理器模块电连接。

[0040] 所述的求救信号接收模块（参见附图2）包括供电用的稳压供电电路、接收天线、由单片机电路构成的接收模块控制器120、总线交换器124、保护器电路、滤波电路、混频放大电路、调制解调电路、接收模块第一存储器122、USB集成电路121和接收模块第二存储器123，所述的接收模块控制器通过总线交换器与处理器模块连接，所述的滤波电路通过保护器电路与所述的滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与混频放大电路的输入端连接，混频放大电路的控制端与所述的接收模块控制器连接，所述混频放大电路的输出端与调制解调电路的输入端连接，调制解调电路110的输出端与接收模块控制器连接，所述接收模块控制器还与接收模块第一存储器和USB集成电路电连接，所述的接收模块第二存储器与所述的USB集成电路电连接。所述的滤波电路包括依次串联的接收模块低通滤波器
101、第一带通滤波器102、射频放大器103、第二带通滤波器104，所述接收模块低通滤波器的输入端与保护器电路的输出端连接，所述第二带通滤波器的输出端与所述混频放大电路的输入端连接。所述的混频放大电路包括基准振荡电路114、第一混频器105、单片晶体滤波器106、中频放大器107、中频集成电路108、音频放大器109、第一放大器111、第二放大器
115、缓冲放大器112、接收压控振荡器113、锁相环116和温补晶振117，所述第一混频器的第一输入端与所述的滤波电路的输出端连接，第一混频器的第二输入端与第一放大器的输出端连接，所述的接收压控振荡器通过缓冲放大器与第一放大器的输入端连接，接收压控振荡器的输入端与锁相环的第一输出端连接，锁相环的输入端与接收模块控制器电连接，所述锁相环的晶振端与温补晶振连接，锁相环的第二输出端通过第二放大器与所述的中频集成电路控制端连接，所述第一混频器的输出端通过单片晶体滤波器与中频集成电路的输入端电连接，中频集成电路的基准输入端与基准振荡电路连接，中频集成电路的输出端通过音频放大器与调制解调电路电连接。

[0041] 本实施例的求救信号传输时（参见附图4），求救信号发射模块接口部分作为求救信号发射模块的数据输入端口及电源输入端口。嵌入式搜救海图仪电源管理器为求救信号发射模块提供工作电源。电源从电源输入端口进入模块。输入电源电压为8.2V，经过一个4.8V稳压器后，为整个模块电路提供用电。嵌入式搜救海图仪处理器通过求救信号发射接口打开求救信号发射模块内部发射控制开关，求救信号发射模块开始工作。嵌入式搜救海图仪处理器通过求救信号发射数据输入端口向求救信号发射提供需要发射的求救信息数据及调制信号。求救信息数据通过数据输入端口输入后，经过频率调节器进行信号频率调节。调制信号通过数据输入端口输入后，经过频率偏差调节器进行调制信号频率偏差调节。
调节后的求救信息信号与调制信号进行信号调制及频率微调，得到预发送信号y(0)。预发送信号y(0)通过一个52MHz晶振，晶振起振，产生52MHz的发射信号F（0）。发射信号F（0）经过振荡器起振，产生一个具有周期性波形的发射信号F（1）。发射信号F（1）经过一个缓冲放大器及高通滤波器进行放大滤波后，得到发射信号F（2）。发射信号F（2）通过多个射频放大器进行射频放大，得到发射信号F（3）。发射信号F（3）经过两个低通滤波器进行滤波后，得到发射信号F（4）。电源检测电路对发射信号F（4）进行检测。若发射信号F（4）的信号放大倍数未达到标准，则将检测结果提交至自动相位控制放大器中。自动相位控制放大器根据检测结果调节后2个射频放大器的放大倍数，使发射信号F（4）达到预定标准。电源检测电路测得发射信号F（4）达到预定标准，将信号F（4）再次进行二次低通滤波后，通过天线传输出去。求救信号发射模块工作于156.800MHz水上遇险呼叫频道，采用MSK调制方式，集成了低通滤波器、高通滤波器与射频放大器，传输距离高达15海里，是一款可靠的高性能无线信号发射模块。在遇险情况下，通过求救信号发射向救援中心发送自主求救信息（包括GPS模块获得的当前位置信息及自身标识），可实现主动求救功能。其他嵌入式搜救海图仪或救援中心接收到求救信号发射模块，通过分析嵌入式搜救海图仪所发出的求救信息，对嵌入式搜救海图仪用户进行定位，展开搜救。用户可自主或让嵌入式搜救海图仪自动按固定时间间隔发送求救信号，适用于不同状况下进行求救。

[0042] 求救信号接收模块先由其内部信号接收处理部分通过天线接收大气中的信号X(0)。信号X(0)经过保护器，到达一个低通滤波器及带通滤波器进行初步滤波。接收信号X(0)经过初步滤波后，得到去除杂波的有用信号X(1)。有用信号X(1)由一个射频放大器进行射频放大，得到信号X(2)。经过射频放大后的信号通过第一混频单元，与信号Y(1)进行混频，得到混频信号X(3)。信号Y(1)是将微控制器提供的信号Y(0)经过缓冲振荡与2次放大处理得到的信号。混频信号X(3)通过单片晶体滤波器进行滤波处理后，得到滤波信号X(4)。滤波信号X(4)经过一个中频放大器与一个中频集成电路，处理信号中频部分。滤波信号X(4)首先由中频放大器将滤波信号X(4)的中频部分放大，得到信号X(5)，再由中频集成电路将X(5)与信号Y(2)进行中频处理，得到信号X(6)。信号Y(2)是将微控制器提供的信号Y(0)经过一个锁相环与2级放大器进行处理后所得到的中频信号。信号X(6)经过一个音频放大器与一个调制解调集成电路对信号X(6)进行放大解调，得到解调信号X(7)。解调信号X(7)为微控制器可识别的数字信号，微控制器对信号X(7)进行读取、分析与计算，得到原始信号X(0)中的有用信息。微控制器负责进行信号解析、数据输出、数据存储、提供信号处理部分所需信号、驱动LED。微控制器接收到解调信号X(7)后，按预先提供算法对解调信号X(7)进行分析处理。处理结束后得到原始信号X(0)中包含的落水人员求救信息（求救人员位置信息及身份标识）。进行信号解调（检波后），对数据进行译码，译码后，得到接收数据。微控制器处得到求救信息后，根据需要微控制器判断需要将落水人员求救信息存储入存储器或通过接口部分进行数据传输。接口部分作为求救信号接收模块的数据输入输出端口及电源输入端口。嵌入式搜救海图仪电源管理器通过接口部分向求救信号接收模块提供电源。电源从接口部分进入，经过4.7V稳压器稳压后为整个模块提供用电。接口部分的数据输入输出端口包括总线输入输出及USB格式数据输入输出。
若微控制器需要通过总线输出接收数据，首先要将求救人员信息输出至总线交换器，而后通过总线交换器向数据端口输出数据。数据输入过程与输出过程相反。若微控制器需要通过USB输出接收数据，首先要将求救人员信息输出至USB接口集成电路，而后通过USB接口集成电路向数据端口输出数据。数据输入过程与输出过程相反。求救信号接收模块的数据输入输出端口向嵌入式搜救海图仪的处理器模块提供落水人员求救信息。嵌入式搜救海图仪通过求救信号接收模块接收落水人员所发出的求救信号。在接收到单个或多个落水人员发出的求救信号后，处理器对获得的求救信号进行分析处理，并结合数字海图数据，将落水人员的实时位置在数字海图上进行直观显示。结合用户自身位置数据、落水人员位置数据及电子海图数据，用户可以快速了解自身位置与落水人员位置之间的距离，方便用户进行搜救行动。

[0043] 一种求救信号发送模块的编码过程（参见附图6）包括以下步骤：

[0044] 编码子步骤一：首先进行数据调制初始化，然后清除中断源，判断NEXT_bit即当前值的具体值，如果等于0则将MSK方式编码的MOD赋值为0，然后选择执行的子函数，如果等于1则将MSK方式编码的MOD赋值为1，然后选择执行的编码子函数；

[0045] 编码子步骤二：根据选择执行编码子函数；

[0046] 编码子步骤三：编码输出，然后中断返回。

[0047] 所述的编码子函数包括子函数0、子函数1、子函数2、子函数3、子函数4和子函数5；

[0048] 子函数0：为中断返回函数；

[0049] 子函数1：先设定传输字节数然后设定BitPos的DAT编码值，再设定调制数据，执行子函数2，然后执行中断返回函数；

[0050] 子函数2：调制数据与BitPos的DAT编码值做与运算，如果数据输出为1则判断数据输出状态值是否为1，如果数据输出状态值为1则对位调制数据赋值1，如果数据输出状态值为0则对位调制数据赋值0，调制数据与BitPos的DAT编码值做与运算，如果数据输出为0则判断数据输出状态值是否为1，如果数据输出状态值为1则对位调制数据赋值1，如果数据输出状态值为0则对位调制数据赋值0；位调制数据赋值结束后，将位调制数据与0x80做与运算后得出的值作为当前值，设定为MSK方式编码的BitPos值，之后执行子函数
3，然后执行中断返回函数；

[0051] 子函数3：位调制数据与MSK方式编码的BitPos值做与运算，得出的值赋值给NEXT_Bit，BitPos值右移一位， BitPos的MSK方式编码值大于0x02，则执行中断返回函数，下次执行编码时仍执行子函数3，BitPos的MSK方式编码值小于等于0x02，则将BitPos的DAT方式编码值右移一位，BitPos的DAT方式编码值不等于0x00，则执行子函数2，然后执行中断返回函数，BitPos的DAT方式编码值等于0x00，传输字节数，传输字节数不等于0，设定DAT编码方式的BitPos值，设定调制数据，然后跳转执行子函数2，传输字节数等于0，设定传输帧数，设定DAT编码方式的BitPos值，读取程序设定好的Index，调制数据设定为Buf（Index），然后执行子函数4，之后再执行中断返回函数；

[0052] 子函数4：调制数据与BitPos的DAT编码值做与运算，如果数据输出为1则判断数据输出状态值是否为1，如果数据输出状态值为1则对位调制数据赋值1，如果数据输出状态值为0则对位调制数据赋值0，调制数据与BitPos的DAT编码值做与运算，如果数据输出为0则判断数据输出状态值是否为1，如果数据输出状态值为1则对位调制数据赋值1，如果数据输出状态值为0则对位调制数据赋值0；位调制数据赋值结束后，将位调制数据与0x80做与运算后得出的值作为当前值，设定为MSK方式编码的BitPos值，之后执行子函数
5，然后执行中断返回函数；

[0053] 子函数5：位调制数据与MSK方式编码的BitPos值做与运算，得出的值赋值给NEXT_Bit，BitPos值右移一位，BitPos的MSK方式编码值大于0x02，则执行中断返回函数，下次执行编码时仍执行子函数5，若BitPos的MSK方式编码值小于等于0x02，则将BitPos的DAT方式编码值右移一位，BitPos的DAT方式编码值不等于0x00，则执行子函数4，然后执行中断返回函数，BitPos的DAT方式编码值等于0x00，设定BitPos的DAT方式编码值，Index的值执行后置自加运算，Index的值小于21则将调制数据设定为buf（Index）值，然后执行子函数4，之后再执行中断返回函数，Index值大于等于21，编码数据的帧数执行后置自减运算，编码数据的帧数不等于0则将Index的值清0，调制数据设定为Buf（Index），然后执行子函数4，之后再执行中断返回函数，编码数据的帧数等于0则执行子函数0，然后再执行中断返回函数。

[0054] 嵌入式搜救海图仪控制方法，包括以下步骤：

[0055] 主步骤一：嵌入式搜救海图仪初始化，嵌入式搜救海图仪内置的海图引擎启动；

[0056] 主步骤二：同时启动执行定位步骤、信号接收步骤和控制按钮中断扫描步骤；

[0057] 所述定位步骤包括：首先启动定位模块，然后获取定位数据，然后处理器模块进行数据分析，再结合数字海图显示当前设备位置，之后跳转重新执行获取定位数据步骤；

[0058] 所述定位步骤包括：首先启动求救信号接收模块，然后求救信号接收模块接受求救信号并进行译码，处理器模块进行数据分析，再结合数字海图显示当前设备位置，之后跳转重新执行接受求救信号步骤；

[0059] 控制按钮中断扫描步骤包括：首先对设定的求救用控制按钮持续进行中断扫描，一旦按下控制按钮，则启动求救信号接收模块发射模块，发送自身求救信号，然后再跳转执行对设定的求救用控制按钮持续进行中断扫描的步骤。

[0060] 所述求救信号接收模块的译码过程（参见附图5）包括以下步骤：

[0061] 译码子步骤一：进行参数定义、初始化加、比较和选择的蝶形参数宏，定义汉明距离量参数；

[0062] 译码子步骤二：调用并检测检验码数据，如果检验码数据中的前导码数据无效则将数据输出，然后结束译码流程，如果前导码数据有效则执行译码子步骤三；

[0063] 译码子步骤三：判断数据是否完整结束，如果数据完整结束则进行回溯，然后将数据输出，结束译码流程，否则进入子步骤四；

[0064] 译码子步骤四：进行字节位移计算，字节位移计算完成后记录数据长度；

[0065] 译码子步骤五：检测记录数据的长度，如果数据长度等于0则进行回溯，然后执行译码子步骤三，否则如果数据长度非0，则重新执行译码子步骤三。所述的字节位移计算包括以下子步骤：

[0066] 位移计算步骤一：读入两位数据，计算接收到的比特数与理论输出比特数的距离，当前字节移动两位；

[0067] 位移计算步骤二：程序调用设定好的第一次译码计算，通过当前度量计算下一姿态度量；

[0068] 位移计算步骤三：记录与接收序列距离最近的幸存路径；

[0069] 位移计算步骤四：读入两位数据，计算接收到的比特数与理论输出比特数的距离，当前字节移动两位；

[0070] 位移计算步骤五：程序调用设定好的第二次译码计算，通过当前度量计算下一姿态度量；

[0071] 位移计算步骤六：记录与接收序列距离最近的幸存路径。

[0072] 以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

标题	发布/更新时间	阅读量
LED灯光求救信号救生圈-专利编号CN104386225A	2020-05-13	488
声音求救信号救生衣-专利编号CN104512532A	2020-05-12	314
声音求救信号救生圈-专利编号CN104443312A	2020-05-11	876
求救信号筒及散发信号的冲天炮-专利编号CN1355513A	2020-05-13	126
新型求救信号棒-专利编号CN105809856A	2020-05-11	1076
LED灯光求救信号救生衣-专利编号CN104477347A	2020-05-11	314
求救信号发送装置-专利编号CN104397923A	2020-05-13	798
求救信号发射模块-专利编号CN103248374B	2020-05-12	948
求救信号显示器装置-专利编号CN101758794A	2020-05-12	674
求救信号发射机-专利编号CN1613034A	2020-05-11	281

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