本文關鍵詞：高精度數(shù)字矢量調制器的研制

  更多相關文章： 矢量調制 樣機研制 高精度 數(shù)字化 自動調試 雙極性衰減器

【摘要】：矢量調制器作為干擾抵消器的核心部件,能對信號進行一定幅度的衰減與任意角度的相移調制,使調制后的信號與干擾信號幅度相等相位相反,實現(xiàn)對干擾信號的抵消。主要應用在干擾對消系統(tǒng)中,解決同頻阻塞干擾的問題。因為隨著系統(tǒng)小型化發(fā)展的趨勢,發(fā)射機與接收機在同一平臺下時,往往會因為發(fā)射天線與接收天線間的隔離度不滿足要求,可能產(chǎn)生嚴重的干擾情況。在VHF/UHF頻段下,國內(nèi)工程應用的數(shù)字矢量調制器基本處于空白狀態(tài),本文旨在完成滿足工程使用需求的高精度數(shù)字矢量調制器樣機研制。本文首先介紹了矢量調制器的理論模型與調制過程,從核心元器件和理論模型兩方面分析了傳統(tǒng)矢量調制器調制精度不高的原因,提出了矢量調制器的高精度的具體方案。論文認為,使用模擬信號對矢量調制器進行控制的方式并不適合工程使用的實際情況,設計并實現(xiàn)了基于FPGA的高精度數(shù)字矢量調制器控制系統(tǒng),來解決傳統(tǒng)矢量調制器使用過于復雜的問題。根據(jù)提出的高精度矢量調制器設計方案,從結構設計、控制系統(tǒng)設計、硬件電路設計等方面,完成了高精度數(shù)字矢量調制器的樣機制作。由于高精度數(shù)字矢量調制器的使用環(huán)境本身就是電磁干擾嚴重的環(huán)境,在結構設計中采用了分腔屏蔽結構設計技術。而在控制系統(tǒng)設計時,結合本文的研究目標,對控制方案和數(shù)據(jù)格式進行了詳細設計,從而根據(jù)期望的待調制信號產(chǎn)生的幅度調制量和相位調制量,計算出I、Q各路上雙極性衰減器的衰減量。由于衰減器是由電壓控制,進而可以得到控制信息與控制電壓之間的具體關系,從而在硬件電路設計時,根據(jù)得到的關系,完成了控制電壓產(chǎn)生電路的設計與控制電路的設計。由于系統(tǒng)中各種誤差的存在,各個期望衰減狀態(tài)下的衰減器控制電壓,均必須通過調試才能獲得準確的值。為了解決因為調試量大、調試過程復雜導致人工調試周期過長而不能滿足工程使用需求的問題,最后基于自動調試系統(tǒng)搭建了自動調試平臺,并設計了高效的自動校準算法,完成了高精度數(shù)字矢量調制器的調試工作。所研制出的高精度數(shù)字矢量調制器樣機各指標滿足設計目標。
【關鍵詞】：矢量調制 樣機研制 高精度 數(shù)字化 自動調試 雙極性衰減器
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN761
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景14-18
• 1.1.1 需求背景14-17
• 1.1.2 國內(nèi)外發(fā)展趨勢17-18
• 1.2 本論文的主要工作18-19
• 1.3 本論文的結構安排19-20
• 第二章 高精度數(shù)字矢量調制器設計20-31
• 2.1 矢量調制器的工作原理20-22
• 2.1.1 矢量調制器的理論模型20-21
• 2.1.2 矢量調制器的調制過程21-22
• 2.2 傳統(tǒng)矢量調制器的問題分析22-24
• 2.2.1 核心元器件的誤差分析22-23
• 2.2.2 理論模型的實際誤差分析23-24
• 2.3 高精度數(shù)字矢量調制器設計24-30
• 2.3.1 矢量調制器的數(shù)字化24-26
• 2.3.2 矢量調制器的理論模型優(yōu)化26-30
• 2.4 本章小結30-31
• 第三章 高精度數(shù)字矢量調制器的具體實現(xiàn)31-58
• 3.1 高精度數(shù)字矢量調制器的外型結構設計31-32
• 3.2 控制系統(tǒng)設計32-37
• 3.2.1 控制系統(tǒng)方案設計32-33
• 3.2.2 控制信息的數(shù)據(jù)格式設計33-34
• 3.2.3 控制信息與各通道上控制電壓的關系34-36
• 3.2.4 雙極性恒定相位壓控可調衰減器控制電壓的計算過程36-37
• 3.3 高精度數(shù)字矢量調制器的硬件電路設計37-56
• 3.3.2 雙極性恒定相位壓控可調衰減器的控制電壓產(chǎn)生電路計38-49
• 3.3.2.1 DAC電路設計38-42
• 3.3.2.2 運算放大電路設計42-49
• 3.3.3 高精度數(shù)字矢量調制器控制電路設計49-56
• 3.3.3.1 FPGA內(nèi)部電路設計50-53
• 3.3.3.2 外圍電路設計53-56
• 3.4 本章小結56-58
• 第四章 高精度數(shù)字矢量調制器的調試與自動校準系統(tǒng)58-72
• 4.1 高精度數(shù)字矢量調制器的調試原因分析58-60
• 4.2 高精度數(shù)字矢量調制器的自動校準系統(tǒng)搭建60-66
• 4.2.1 基于FPGA的專用校準系統(tǒng)設計60-61
• 4.2.2 矢量網(wǎng)絡分析儀的自動測試系統(tǒng)設計61-63
• 4.2.3 自動校準軟件設計63-66
• 4.3 高精度數(shù)字矢量調制器的自動校準算法66-69
• 4.4 高精度數(shù)字矢量調制器樣機性能69-70
• 4.5 本章小結70-72
• 第五章 結論72-76
• 5.1 研制過程中突破的關鍵技術72-73
• 5.2 本論文的創(chuàng)新點73-74
• 5.3 高精度數(shù)字矢量調制器的應用前景74-76
• 致謝76-77
• 參考文獻77-80
• 攻碩期間取得的研究成果80-81

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本文編號：966689