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遥测设备检测信号源的设计与实现

作　者: 王峰
导　师: 史林；路建功
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 信号源设计方案直接数字频率合成可编程器件
分类号: TP873
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 51次
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内容摘要

现有遥测设备信号源均采用市场直接购买的通用信号源,成本高、体积大,且无法产生遥测设备所需帧格式的调制信号。随着遥测设备任务密度的增加,现有检测信号源已不能满足实际需要。本文研制的遥测设备检测信号源,采用大规模现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)技术和直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesizer, DDS)技术,提出了信号源的总体设计方案,其中包括硬件总体设计方案和软件总体设计方案；以FPGA和DDS为核心器件,设计并实现了硬件电路,其中包括控制电路模块、信号产生电路模块、按键与显示模块、接口电路模块、电源与晶振电路模块等；采用VHDL语言完成了FPGA控制程序,实现了FPGA芯片对DDS芯片的操作与控制、参数配置以及产生信噪比可变的遥测信号的功能；采用VC6.0语言,设计了信号源计算机串口参数配置软件,其中包括串口功能模块、参数设置模块、动态信号模拟模块、存盘功能模块、显示模块、定时模块等模块软件；基于RS232接口协议,使用VHDL语言编写了数据通信协议模块,实现了FPGA芯片与计算机之间的正常通信功能；采用高速码率的直接序列扩频信号模拟高斯白噪声,解决了噪声信号的来源问题；提出了检测信号源的测试方法,并对信号源的技术性能指标进行了测试和验证,给出了测试结果,测试结果表明该信号源满足总体设计的技术要求。目前,该信号源已应用于某型号遥测设备的灵敏度、遥测码同步、分集合成器等性能指标的测试。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究背景及意义  7
  1.2 国内外研究与发展动态  7-10
  1.3 本文主要工作  10-11
第二章信号源设计方案  11-17
  2.1 信号源主要性能技术指标要求  11-12
  2.2 硬件总体设计  12-14
    2.2.1 总体组成  12-13
    2.2.2 工作原理  13-14
  2.3 软件总体设计  14-17
    2.3.1 接口需求  14-15
    2.3.2 概要设计  15-17
第三章硬件设计  17-31
  3.1 控制电路模块设计  17-22
    3.1.1 FPGA技术简介  17-18
    3.1.2 FPGA工作原理  18-20
    3.1.3 控制电路模块设计  20-22
  3.2 信号产生电路模块设计  22-26
    3.2.1 DDS技术简介  22-23
    3.2.2 DDS工作原理  23-25
    3.2.3 信号产生电路模块设计  25-26
  3.3 按键与显示电路模块  26-27
  3.4 接口电路模块  27-28
  3.5 电源与晶振电路模块  28-29
  3.6 PCB板设计  29-31
第四章软件设计  31-41
  4.1 串口功能模块  31-33
    4.1.1 串口打开/关闭函数  31-32
    4.1.2 串口数据发送函数  32
    4.1.3 串口数据接收函数  32-33
  4.2 参数设置模块  33-34
  4.3 动态信号模拟模块  34-36
  4.4 数据存盘模块  36-37
  4.5 显示模块设计  37-38
  4.6 定时器模块设计  38-41
第五章测试与应用  41-46
  5.1 测试方法  41-42
  5.2 指标测试及功能验证  42-45
    5.2.1 可编程输出PCM码功能测试  42-43
    5.2.2 中频信号输出功率及频率可变功能测试  43-45
  5.3 应用情况  45-46
结束语  46-47
致谢  47-49
参考文献  49-53
在读期间研究成果  53-55
附录A 遥测设备检测信号源实物图外观视图  55-56
附录B 遥测设备检测信号源实物图内部视图  56

遥测设备检测信号源的设计与实现

内容摘要

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