CN114002758B - 探空仪收发设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种探空仪收发设备。该探空仪收发设备包括：发射装置，设置在发射板上，包括：时钟频率发生器，数模调制器，现场可编程门阵列，功率放大器，环形器，天线；其中，所述时钟频率发生器用于产生包含多种频率的多路时钟信号；所述数模调制器、所述现场可编程门阵列基于所述多路时钟信号工作；所述数模调制器输出的射频信号经过所述功率放大器之后，再经由所述环形器和所述天线发射出去。本公开涉及的探空仪收发设备，是首次使用最新型的BPSK调制体制进行气象探测领域的收发设备，能够将GFSK调制、AM调制、BPSK调制三种常用的探空仪收发设备的工作模式集合为一体，大大提高了探空仪收发设备的通用性，降低了设备的维护成本。

Description

探空仪收发设备

技术领域

本公开涉及高空气象探测领域，具体而言，涉及一种探空仪收发设备。

背景技术

高空气象探测是通过探测地球大气的风力、温度、湿度、高度、经纬度和大气压等要素的垂直分布情况来了解和预报气象情况，这与人们日常生活有着密切联系。高空气象观测资料在大气遥感观测真实性检验和校准检验中发挥着无可替代的基准作用。鉴于此，观测数据资料的准确性就显得尤为重要。无线电探空仪因其探测数据实时、高效，已成为高空气象探测中最常用的探测工具。其具体工作原理为：探空仪收发设备负责将测量的原始值经计算转换为气象要素值，然后将相关信息通过编码调制模块传送给放大模块经天线发回地面接收，探空仪能够存储仪器参数，并能在地面基测时将信息传送给地面。由此可见探空仪的性能优劣，直接关系到测量精确度和稳定度。

现有的探空仪收发设备在设计、加工生产之后，只能工作在三种模式中的一种，并无法兼容，并且探空仪收发设备只能应用单一模式的探空***，这种情况大大增加了探空仪收发设备的更新、维护成本，降低了设备使用的通用性，不利于探空行业测量标准的制定和发展。因此，需要一种新的探空仪收发设备。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种探空仪收发设备，是首次使用最新型的BPSK调制体制进行气象探测领域的收发设备，能够将GFSK调制、AM调制、BPSK调制三种常用的探空仪收发设备的工作模式集合为一体，大大提高了探空仪收发设备的通用性，降低了设备的维护成本，使其可以跟据不同使用场景进行多种工作模式的切换。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一方面，提出一种探空仪收发设备，该探空仪收发设备包括：发射装置，设置在发射板上，包括：时钟频率发生器，数模调制器，现场可编程门阵列，功率放大器，环形器，天线；其中，所述时钟频率发生器用于产生包含多种频率的多路时钟信号；所述数模调制器、所述现场可编程门阵列基于所述多路时钟信号工作；所述数模调制器输出的射频信号经过所述功率放大器之后，再经由所述环形器和所述天线发射出去。

在本公开的一种示例性实施例中，所述探空仪收发设备，还包括：接收装置，设置在接收板上，包括：射频接收器，带通滤波器，检波器；其中，所述射频接收器用于接收来自所述环形器的射频信号，所述射频接收器还用于对所述射频信号进行预处理；所述带通滤波器对预处理之后的所述射频信号进行滤波处理；所述检波器对滤波处理之后的所述射频信号进行识别，并将识别结果发送至所述现场可编程门阵列。

在本公开的一种示例性实施例中，所述数模调制器，包括：数模转换单元，用于对接收到的射频信号进行数模转换；调制单元，用于对接收到的射频信息的数据帧进行多种类型的调制，其中，调制类型包括：AM调制，GFSK调制，BPSK调制。

在本公开的一种示例性实施例中，在待发射的信号的工作频率为P波段时，基于所述发射装置发射所述信号；在待发射的信号的工作频率为L波段时，基于所述发射装置和所述接收装置发射和/或接收所述信号。

在本公开的一种示例性实施例中，所述发射装置，还包括：电源模块，用于为所述发射装置和所述接收装置提供多种电源电压；其中，所述多种电源电压包括：现场可编程门阵列类电源电压，时钟管理类电源电压，射频电路类电源电压，闪存类电源电压。

在本公开的一种示例性实施例中，所述发射装置，还包括：发射板插针，设置在所述发射板上；所述接收装置，还包括：接收板插针，设置在所述接收板上；所述发射板上的发射板插针和所述接收板上的接收板插针相连接，用于将所述发射装置中的电源电压和信号传输到所述接收装置中。

在本公开的一种示例性实施例中，所述发射装置，还包括：发射板射频连接器，设置在发射板上；所述接收装置，还包括：接收板射频连接器，设置在接收板上；所述发射板上的发射板射频连接器和所述接收板上的接收板射频连接器相连接，用于将所述发射装置上所述环形器输出的射频信号传输到所述接收装置中的所述射频接收器。

在本公开的一种示例性实施例中，所述探空仪收发设备，还包括：结构固定立柱，用于将所述发射装置和所述接收装置设置在预定位置。

在本公开的一种示例性实施例中，所述功率放大器，包括：至少一个开关，至少一个衰减器，至少一个放大器；其中，所述至少一个开关为Mos管时隙开关，所述开关基于收发控制信号进行开启和关闭。

在本公开的一种示例性实施例中，在信号发射时，所述至少一个开关基于收发控制信号打开，所述数模调制器输出的信号经过所述至少一个衰减器和所述至少一个放大器之后传输到所述环形器中；在信号发射的空闲期，所述开关基于收发控制信号关闭，所述至少一个衰减器和所述至少一个放大器停止工作。

根据本公开的探空仪收发设备，发射装置，设置在发射板上，包括：时钟频率发生器，数模调制器，现场可编程门阵列，功率放大器，环形器，天线；其中，所述时钟频率发生器用于产生包含多种频率的多路时钟信号；所述数模调制器、所述现场可编程门阵列基于所述多路时钟信号工作；所述数模调制器输出的射频信号经过所述功率放大器之后，再经由所述环形器和所述天线发射出去的方式，能够将三种常用的探空仪收发设备的工作模式集合为一体，大大提高了探空仪收发设备的通用性，降低了设备的维护成本，使其可以跟据不同使用场景进行GFSK调制、AM调制、BPSK调制多种工作模式的切换。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的一种探空仪收发设备的组成原理框图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种探空仪收发设备示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种探空仪收发设备的发射链路图。

图4是根据另一示例性实施例示出的一种探空仪收发设备的发射链路图。

图5是根据另一示例性实施例示出的一种探空仪收发设备的发射链路图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。

本公开的发明人发现，目前所使用探空仪发射机主要有工作在P段的导航型发射机以及工作在L频段的雷达型发射机。导航型发射机主要为使用GFSK调制模式单向的将探空数据发送给地面，雷达型发射机主要分为调幅体制（AM）的缺口型发射机和最新的采用BPSK调相体制以及集成遥测接收模块的新型探空仪。以上三种是目前市面上主要使用的探空设备的工作模式。

现有的探空仪收发设备在设计、加工生产之后，只能工作在上述三种模式中的一种，并无法兼容，如设计使用工作在P波段的导航型收发设备之后，只能进行单向发射工作在P波段，而无法使用雷达型发射机相关硬件。

并且在加工生产之后，探空仪收发设备只能应用单一模式的探空***，无法应用于其他体制的探空***，若要使用其他调制模式，只能更换探空仪收发设备。

为了克服现有技术壁垒，本公开提出一种新的探空仪收发设备，将三种工作模式的探空仪收发设备统一在一台收发设备内，本公开的探空仪收发设备，可以同时使用多种调制体制，包括：GFSK、AM、BPSK等，本公开的探空仪收发设备，是一款首次使用最新型的BPSK调制体制进行气象探测领域的收发设备。

图1是根据一示例性实施例示出的一种探空仪收发设备的组成原理框图。如图1所示，探空仪收发设备由探空码数据接收模块、测距数据模块、遥测数据接收模块、数据组帧模块、BPSK调制模块、空缺处理模块、测距脉冲检测模块、模拟调制输出模块以及天线等部分组成。完成探空信息发送、测量信息发送以及遥测信息接收发送。

其中，脉冲检测模块，用于检测地面发射的测距脉冲；

测量数据模块，用于根据测距询问脉冲产生相应的测量数据；

探空码接收模块，用于接收探空仪采集的数据，如温度、气压附温、气压、电池电压、电流等；

遥测数据接收模块，用于完成遥测箭上设备信息的无线接收；

组帧模块，用于测量信息、探空仪采集的传感器数据和遥测数据按一定的帧格式组装成数据帧；

调制体制切换模块，通过对FPGA加载不同的调制信息，可以将数据帧进行不同调制体制模式的切换，包含AM，GFSK，BPSK等；

数据处理模块，用于对经调制体制切换后的调制信号进行处理；

模拟调制模块，用于完成射频信号的调制、放大和输出；

环形器，用于收发隔离；

天线，用于进行射频信号收发。

图2是根据一示例性实施例示出的一种探空仪收发设备示意图。如图2所示，探空仪收发设备可包括：发射装置10，接收装置20，结构固定立柱30；其中，发射装置10可包括：发射板100，时钟频率发生器102，数模调制器104，现场可编程门阵列106，功率放大器108，环形器110，天线112，发射装置10还可包括：发射板插针114，发射板射频连接器116，电源模块118，电源输入焊盘120；接收装置20可包括：接收板200，射频接收器202，带通滤波器204，检波器206，接收装置20还可包括：接收板插针208，接收板射频连接器210。

其中，发射装置10设置在发射板100上，其中，所述时钟频率发生器102用于产生包含多种频率的多路时钟信号；所述数模调制器104、所述现场可编程门阵列（FPGA）106基于所述多路时钟信号工作；所述数模调制器104输出的射频信号经过所述功率放大器108之后，再经由所述环形器110和所述天线112发射出去。

电源模块118用于为所述发射装置10和所述接收装置20提供多种电源电压；其中，所述多种电源电压包括：现场可编程门阵列类电源电压，时钟管理类电源电压，射频电路类电源电压，闪存类电源电压。

所述数模调制器104包括：数模转换单元，用于对接收到的射频信号进行数模转换；调制单元，用于对接收到的射频信息的数据帧进行多种类型的调制，其中，调制类型包括：AM调制，GFSK调制，BPSK调制。

所述发射装置10还包括：发射板插针114，设置在所述发射板100上；发射板射频连接器116，设置在发射板上100。

其中，接收装置20设置在接收板上，其中，所述射频接收器202用于接收来自所述环形器110的射频信号，所述射频接收器202还用于对所述射频信号进行预处理；所述带通滤波器204对预处理之后的所述射频信号进行滤波处理；所述检波器204对滤波处理之后的所述射频信号进行识别，并将识别结果发送至所述现场可编程门阵列106。

所述接收装置20，还包括：接收板插针208，设置在所述接收板200上；接收板射频连接器210设置在接收板200上。

所述发射板100上的发射板插针114和所述接收板200上的接收板插针208相连接，用于将所述发射装置10中的电源电压和信号传输到所述接收装置20中。

所述发射板100上的发射板射频连接器116和所述接收板200上的接收板射频连接器210相连接，用于将所述发射装置10上所述环形器110输出的射频信号传输到所述接收装置20中的所述射频接收器202。

结构固定立柱30用于将所述发射装置10和所述接收装置20设置在预定位置。

在一个实施例中，在待发射的信号的工作频率为P波段时，基于所述发射装置10发射所述信号；在待发射的信号的工作频率为L波段时，基于所述发射装置10和所述接收装置20发射所述信号。

更具体的，如图2所示，探空仪收发设备采用上下结构，上面为发射板100，下面为接收板200；发射板100上的发射装置10可以工作在L波段和P波段的频率上。

当探空仪收发设备使用导航型工作模式时，由于导航型工作模式的工作频率为P波段，可以只使用发射板100上的发射装置10。

当探空仪收发设备使用雷达型工作模式时，由于雷达型工作模式的工作在L波段，发射板100上的发射装置10和接收板200上的接收装置20都要工作，且可选择工作在同频、时分复用状态或者工作在不同频率，进入频分复用状态。

发射时，数模调制器104中的数模转换单元输出中频（或基带）信号，经过调制单元的正交调制变频到射频信号，再经过功率放大器108后送至天线112发射出去。

在信号发射的空闲期，接收装置20接收通过环形器110输出的射频信号，经过射频接收器202的射频预处理，带通滤波器204再进行带通滤波置换，送到检波器206中的检波电路，检波器206将进行幅度检波器以识别结果，并将识别结果回送给现场可编程门阵列106做进一步处理。

在一个实施例中，电源模块118可满足多种电源的供电需求，在外部供电+12V的条件下提供给芯片的电源时，需要加电平转换，按照低功耗要求，尽量使用较少数量和种类的DCDC以及LDO。电源模块118可提供四类电源电压，包括FPGA各控制引脚的电压、各器件正常工作电压以及数字接口的工作电压。当然，还可根据其他应用场景的实际需求增加或者删减电源模块118的供电类型，本申请不以此为限。

在一个实施例中，在考虑到低功耗的同时，选择能够输出给数模调制器104中的数模转换单元、调制单元以及FPGA106三路信号的时钟，而且输出给调制本振的频率可达1.8GHz，另两路给数模转换和FPGA的时钟信号频率较低，且可以使用同频信号工作，使用一个可输出两路差分的时钟芯片，并选择其中一对差分输出两路单端信号，差分对输出的幅度可以达到VCC=3.3V，满足本振输入的幅度-0.5V~VCC+0.5V；而另一对差分按照单端模式输出也可以达到1.9V~2.3V满足数模转换输入的幅度-0.5V~1.8+0.5V的要求；供给FPGA的时钟选择低电压的BANK，这样输出的时钟信号的幅度也可以满足要求，而且时钟芯片内部可以调节输出驱动端的幅值。

针对FPGA控制各芯片的工作状态，可以进行管脚约束，通过SPI（串行外设接口）对各器件进行控制；FLASH的选择主要是为了上电加载已经完成的FPGA程序；数模转换是将数字电路的二进制数值以模拟电平信号的方式输出，中频信号经过正交调制到高频段再经天线发射出去，而接收端信号经过相干解调后可反馈到FPGA来控制开关的通断以确定信号的正确性，这样即完成信号在整个线路的传输。

图3是根据一示例性实施例示出的一种探空仪收发设备的发射链路图。如图3所示，所述功率放大器108包括：一个开关，一个衰减器，一个放大器；

其中，所述至少一个开关为Mos管时隙开关，所述开关基于收发控制信号进行开启和关闭。在信号发射时，所述至少一个开关基于收发控制信号打开，所述数模调制器输出的信号经过所述至少一个衰减器和所述至少一个放大器之后传输到所述环形器中；在信号发射的空闲期，所述开关基于收发控制信号关闭，所述至少一个衰减器和所述至少一个放大器停止工作。值得一提的是，本公开中的衰减器还可为衰减电路，比如PI型衰减电路，T型衰减电路等，还可为其他能实现衰减功能的模块或产品，本公开不以此为限。

在一般场景下，优选一个开关，一个衰减器，一个放大器组成的功率放大器组成，这种组合对链路损耗有很大的改善，能够极大的提高续航能力。

收发控制信号通过控制mos管时隙开关开启和关闭，来实现对功率放大器108的第一级和第二级放大管的电源控制，用于降低产品功耗。发射状态时mos管导通，放大管正常供电；发射空闲期mos管关闭，放大管供电切断。

发射链路进行两级开关设计，目的实现两个功能：

信号发射的空闲期，避免发射功率信号落入接收检波电路检波范围内，影响正常检波功能；

在信号发射空闲期，收发控制信号通过mos管将发射链路两级放大管电源切断，由于电容充放电效应，发射信号不能切断；收发控制信号将两级开关置于隔离端，切断发射链路。再经过微带耦合环形器的-30dB隔离，泄露到检波电路的功率为27-52-52-30dBm=-107dBm, 低于检波器动态范围，避免发射信号影响正常检波功能。

信号发射的空闲期，避免接收大信号功率时反灌到正交调制器，对其造成影响。

在信号发射空闲期，收发控制信号控制发射链路的两级开关关闭，天线接收信号最大约为-12dBm，经过两级放大器的反向隔离和两级开关的输入输出隔离，输入到正交调制器的功率为-175.2dBm，避免了接收信号反灌到正交调制器对其造成影响。

图4是根据另一示例性实施例示出的一种探空仪收发设备的发射链路图。如图4所示，所述功率放大器108包括：两个闭合的开关，两个衰减器，两个放大器；在一个实际的应用场景中，调制单元输出功率在-5dBm，经过功率放大器108的第一级开关后约-6dBm，第一级衰减器损耗1dB，经过第一级放大器输出电平约+13dBm，经过第二级开关后约+12dBm，第二级衰减器损耗2dB，再经过第二级放大器输出电平约+27.2dBm，微带耦合损耗0.2 dB，发送到天线+27dBm的输出功率，满足指标要求。

图5是根据另一示例性实施例示出的一种探空仪收发设备的发射链路图。如图5所示，所述功率放大器108包括：两个打开的开关，两个衰减器，两个放大器；发射状态时，如图5所示，收发控制信号控制发射链路的两级开关打开，天线发射功率+27dBm。通过微带耦合的隔离端泄露到检波器输入，信号功率为27 dBm -30dB=-3dBm，处于检波范围内。为了避免FPGA的接收到发射输出的干扰信号，利用shutdown性能使比较器在发射状态关断，比较器输出为高阻状态。

更进一步的，检波器206响应时间约为60ns，比较器使能开启/关闭时间为30/100ns，满足收发切换时间要求。

根据本公开的探空仪收发设备，能够将三种常用的探空仪收发设备的工作模式集合为一体，大大提高了探空仪收发设备的通用性，降低了设备的维护成本，使其可以跟据不同使用场景进行多种工作模式的切换。

在一个实际的应用场景中，探空仪内部空间总长度为114mm,内部直径为52mm,为了适应探空仪尺寸，该射频板采用上下结构，如图2所示，安装在电源的背面，长为110mm,宽为40mm,满足使用要求。

本公开的探空仪收发设备，将三种常用的探空仪收发设备的工作模式集合为一体，大大提高了探空仪收发设备的通用性，降低了设备的维护成本，使其可以跟据不同使用场景进行多种工作模式的切换。

使用最新的BPSK调制体制的工作模式，不仅对各种遥测信息兼容性更高同时又进一步增加了测距精度。

应清楚地理解，本公开描述了如何形成和使用特定示例，但本公开的原理不限于这些示例的任何细节。相反，基于本公开公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤被实现为由CPU 执行的计算机程序。在该计算机程序被CPU 执行时，执行本公开提供的上述方法所限定的上述功能。所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

此外，需要注意的是，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式中的逻辑处理类的步骤可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案中可以包含软件产品，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行根据本公开实施方式的上述方法。

所述软件产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

所述计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等）执行根据本公开实施例的方法。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (8)

1.一种探空仪收发设备，其特征在于，包括：

发射装置，设置在发射板上，包括：时钟频率发生器，数模调制器，现场可编程门阵列，功率放大器，环形器，天线；在待发射的信号的工作频率为P波段时，基于所述发射装置发射所述信号；

其中，所述时钟频率发生器用于产生包含多种频率的多路时钟信号；所述数模调制器、所述现场可编程门阵列基于所述多路时钟信号工作；所述数模调制器输出的射频信号经过所述功率放大器之后，再经由所述环形器和所述天线发射出去；

接收装置，设置在接收板上，包括：射频接收器，带通滤波器，检波器；在待发射的信号的工作频率为L波段时，基于所述发射装置和所述接收装置发射和/或接收所述信号；

其中，所述射频接收器用于接收来自所述环形器的射频信号，所述射频接收器还用于对所述射频信号进行预处理；所述带通滤波器对预处理之后的所述射频信号进行滤波处理；所述检波器对滤波处理之后的所述射频信号进行识别，并将识别结果发送至所述现场可编程门阵列。

2.如权利要求1所述的探空仪收发设备，其特征在于，所述发射装置，还包括：

电源模块，用于为所述发射装置和所述接收装置提供多种电源电压；

其中，所述多种电源电压包括：现场可编程门阵列类电源电压，时钟管理类电源电压，射频电路类电源电压，闪存类电源电压。

3.如权利要求1所述的探空仪收发设备，其特征在于，所述数模调制器，包括：

数模转换单元，用于对接收到的射频信号进行数模转换；

调制单元，用于对接收到的射频信息的数据帧进行多种类型的调制，其中，调制类型包括：AM调制，GFSK调制，BPSK调制。

4.如权利要求1所述的探空仪收发设备，其特征在于，

所述发射装置，还包括：发射板插针，设置在所述发射板上；

所述接收装置，还包括：接收板插针，设置在所述接收板上；

所述发射板上的发射板插针和所述接收板上的接收板插针相连接，用于将所述发射装置中的电源电压和信号传输到所述接收装置中。

5.如权利要求1所述的探空仪收发设备，其特征在于，

所述发射装置，还包括：发射板射频连接器，设置在发射板上；

所述接收装置，还包括：接收板射频连接器，设置在接收板上；

所述发射板上的发射板射频连接器和所述接收板上的接收板射频连接器相连接，用于将所述发射装置上所述环形器输出的射频信号传输到所述接收装置中的所述射频接收器。

6.如权利要求1所述的探空仪收发设备，其特征在于，还包括：

结构固定立柱，用于将所述发射装置和所述接收装置设置在预定位置。

7.如权利要求1所述的探空仪收发设备，其特征在于，所述功率放大器，包括：

至少一个开关，至少一个衰减器，至少一个放大器；

其中，所述至少一个开关为Mos管时隙开关，所述开关基于收发控制信号进行开启和关闭。

8.如权利要求7所述的探空仪收发设备，其特征在于，

在信号发射时，所述至少一个开关基于收发控制信号打开，所述数模调制器输出的信号经过所述至少一个衰减器和所述至少一个放大器之后传输到所述环形器中；

在信号发射的空闲期，所述开关基于收发控制信号关闭，所述至少一个衰减器和所述至少一个放大器停止工作。

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