本文關(guān)鍵詞：微波干涉儀的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微波干涉儀廣泛應(yīng)用于國(guó)防、航天、生產(chǎn)等領(lǐng)域,對(duì)于微波干涉儀的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行研究具有重要意義。本文首先簡(jiǎn)要介紹了微波干涉儀的原理,采用單天線的結(jié)構(gòu),完成了微波干涉儀的射頻前端硬件電路的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的小型化,并根據(jù)工程需要設(shè)計(jì)了基于AD+FPGA的雙路信號(hào)采集系統(tǒng),完成系統(tǒng)調(diào)試。其次,基于以上微波干涉儀系統(tǒng),研究了微波干涉儀測(cè)量相對(duì)位移的應(yīng)用。分析了測(cè)量原理,推導(dǎo)出測(cè)量公式,重點(diǎn)研究了測(cè)量過(guò)程中的三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：相位解纏、環(huán)形器泄露誤差分析及校準(zhǔn)以及正交混頻器的誤差分析,并經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的微波干涉儀測(cè)量精度達(dá)到0.01mm。再次,還研究了基于微波干涉儀的微動(dòng)目標(biāo)特征提取技術(shù),在此基礎(chǔ)上對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測(cè)的應(yīng)用進(jìn)行了分析。簡(jiǎn)要介紹了微動(dòng)概念和微動(dòng)特征,建立線形轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)模型,重點(diǎn)推導(dǎo)出線形轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)的微動(dòng)特征參數(shù)提取公式,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,誤差小于5%。針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的檢測(cè),研究?jī)煞N檢測(cè)方法,一種是根據(jù)微動(dòng)目標(biāo)特征提取的方法檢測(cè)機(jī)械故障,另一種是基于短時(shí)傅里葉變換(STFT)檢測(cè)機(jī)械故障,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的可行性,比較了兩種方法的優(yōu)劣。最后,對(duì)本文的研究工作進(jìn)行了總結(jié),并提出了進(jìn)一步的改進(jìn)措施。
【關(guān)鍵詞】：微波干涉儀 射頻前端 測(cè)距 微動(dòng) 特征提取 故障檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN015;TH17
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-12
• 1.1 微波干涉儀發(fā)展與研究現(xiàn)狀7-8
• 1.2 常見微波干涉儀結(jié)構(gòu)及分析8-11
• 1.3 論文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排11-12
• 2 微波干涉儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)12-29
• 2.1 微波干涉儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)12
• 2.2 微波干涉儀射頻前端設(shè)計(jì)12-20
• 2.2.1 電源模塊設(shè)計(jì)12-13
• 2.2.2 信號(hào)源設(shè)計(jì)13-16
• 2.2.3 功分器設(shè)計(jì)16-17
• 2.2.4 低噪聲放大器設(shè)計(jì)17-18
• 2.2.5 功率放大器設(shè)計(jì)18-19
• 2.2.6 正交混頻器設(shè)計(jì)19-20
• 2.2.7 其他模塊設(shè)計(jì)20
• 2.3 微波干涉儀射頻前端小型化20-21
• 2.4 數(shù)據(jù)采集硬件模塊設(shè)計(jì)21-23
• 2.5 FPGA系統(tǒng)硬件模塊設(shè)計(jì)23-29
• 2.5.1 FPGA芯片介紹23-24
• 2.5.2 電源模塊電路設(shè)計(jì)24-25
• 2.5.3 配置模塊電路設(shè)計(jì)25-27
• 2.5.4 JTAG模塊電路27
• 2.5.5 時(shí)鐘模塊電路設(shè)計(jì)27-29
• 3 微波干涉儀測(cè)量相對(duì)位移研究29-47
• 3.1 微波干涉儀測(cè)量相對(duì)位移系統(tǒng)分析29-30
• 3.2 微波干涉儀測(cè)距關(guān)鍵技術(shù)研究30-43
• 3.2.1 相位解纏30-36
• 3.2.2 環(huán)形器泄漏誤差分析及校準(zhǔn)36-39
• 3.2.3 正交混頻器的誤差分析39-43
• 3.3 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析43-47
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境43
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)43-44
• 3.3.3 數(shù)據(jù)分析44-47
• 4 微動(dòng)目標(biāo)特征提取及故障檢測(cè)研究47-64
• 4.1 微動(dòng)目標(biāo)概念及特征介紹47-50
• 4.1.1 微動(dòng)概念47-48
• 4.1.2 微多普勒特征48-50
• 4.2 線形轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)特征提取50-54
• 4.2.1 線形轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)的多普勒譜50-53
• 4.2.2 線形轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)的參數(shù)估計(jì)53-54
• 4.3 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及仿真計(jì)算54-57
• 4.4 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測(cè)簡(jiǎn)介57-59
• 4.4.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測(cè)意義57-58
• 4.4.2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測(cè)研究概況58-59
• 4.5 基于STFT的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測(cè)技術(shù)59-62
• 4.5.1 短時(shí)傅里葉變換(STFT)59-60
• 4.5.2 基于短時(shí)傅里葉變換的故障特征量提取60-61
• 4.5.3 仿真分析61-62
• 4.6 基于微動(dòng)目標(biāo)特征提取的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測(cè)技術(shù)62-64
• 4.6.1 檢測(cè)原理62
• 4.6.2 仿真分析62-64
• 5 總結(jié)與展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 附錄69

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  本文關(guān)鍵詞：微波干涉儀的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：502561