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雷达天线近场测量平面扫描控制系统设计与研制

作　者: 宋献斌
导　师: 万健如
学　校: 天津大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 雷达天线近场测量 80C196KB单片机 FPGA 串行通讯并行通讯可靠性
分类号: TN957
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

天线测量是雷达天线研制过程中一项重要的工作，而近场测量技术是近几十年来发展起来的一种先进的天线测量技术，已广泛应用于雷达天线的测试中。航天部二院某所为测试其研制的新型雷达，向北京某公司提出了雷达天线近场测量平面扫描控制系统的设计任务。本课题正是为这项设计任务而研制开发的一项实际工程项目。本课题以INTEL公司的80C196KB单片机和Xilinx公司的FPGA为技术核心设计了系统的硬件电路，采用Visual Basic6.0 设计系统所需要的工作平台，并采用VHDL语言编程实现FPGA所需要实现的功能。为了实现系统各部分之间正常的数据通信，本课题采用了常用的串行通讯和并行通讯技术，并制定了一套完整的通讯协议。针对步进电机运行不平稳及丢步现象，本课题采用10细分方式和PWM方式对步进电机进行控制，最终使测量探头的最大行程误差≤0.025mm。在硬件电路设计和印刷电路板设计过程中，采取一系列措施对系统进行了可靠性设计。系统软硬件设计完成后，完成了对各电路板的功能调试，并在确保电路实现的基本功能后，进行了联调试验。联调试验的结果证明，本课题所设计的系统已满足了设计任务书的要求和实际需要。

全文目录

第一章概述  6-11
  1.1 课题背景及国内外研究现状  6-7
  1.2 系统简介  7-8
  1.3 课题需解决的问题及技术要求  8-11
第二章硬件电路设计  11-26
  2.1 结构设计  11-12
  2.2 步进电机驱动器  12-13
  2.3 电源方案  13-14
  2.4 控制器电路  14-16
  2.5 FPGA电路  16-19
  2.6 键盘/显示电路  19-21
  2.7 数据采集电路  21-22
  2.8 通讯电路  22-26
第三章软件程序设计  26-42
  3.1 工作界面软件设计  26-28
  3.2 数据采集程序设计  28-29
  3.3 控制器程序设计  29-31
  3.4 FPGA程序设计  31-35
  3.5 通讯程序设计  35-42
第四章可靠性设计  42-47
  4.1 电路可靠性设计  42-43
  4.2 印刷电路板可靠性设计  43-47
第五章试验与调试  47-52
  5.1 调试过程中出现的问题及解决措施  47-49
  5.2 试验结果及分析  49-52
第六章结束语  52-53
参考文献  53-55
发表论文和参加科研情况说明  55-56
附录  56-62
致谢  62

雷达天线近场测量平面扫描控制系统设计与研制

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