新編碼體制的瞬時測頻組件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
本文選題:瞬時測頻 + 編碼; 參考:《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:在電子對抗的工程應(yīng)用中我們把快速測量頻率稱之為瞬時測頻(IFM),它是一種應(yīng)用廣泛、地位十分重要的接收機(jī)體制。瞬時測頻接收機(jī)是能利用很短時間的信號給出信號頻率測量的一種接收機(jī)體制。由于它同時具有寬開和快速頻率測量的性能,在電子對抗中被廣泛應(yīng)用。所有瞬時測頻的基礎(chǔ)建立于兩個方面:一是有一定的微波器件,這種器件的關(guān)鍵是在外部射頻信號通過后能將其頻率信息提取出來,諸如轉(zhuǎn)化成電流或電壓信息;二是編碼處理功能,將微波前端提供的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進(jìn)行編碼處理,進(jìn)而得到實(shí)際可用的頻率信息。干涉儀比相法瞬時測頻是經(jīng)典測頻方法的一種,其核心思想是對信號進(jìn)行頻率—相位—幅度的變換,最終由測量到的幅度值反推出其頻率值。由于其良好的瞬時性,這種方法在實(shí)際的工程中得到了廣泛的應(yīng)用。但是其測頻精度做不到很高是該方法的瓶頸問題。本文結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目,在干涉比相法瞬時測頻原理研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了瞬時測頻方案論證,采用模塊化設(shè)計方法和FPGA技術(shù),對數(shù)字信號處理部分進(jìn)行了設(shè)計,較好地提高了測頻精度。論文首先介紹了偵察接收機(jī)中測頻接收機(jī)的分類,并就測頻接收機(jī)的基本要求和應(yīng)用作了簡要描述,接著對傳統(tǒng)的干涉儀比相法IFM的機(jī)理和組成作了重點(diǎn)闡述。結(jié)合某研制項(xiàng)目的工程化要求,在樣機(jī)試制前提出了一種利用A/D采樣和查表相結(jié)合的辦法提取頻率信息的新編碼方法,它利用了器件所能給出的大部分信息,并借助該項(xiàng)目的主要指標(biāo)設(shè)計了一個2GHz~4GHz帶寬的IFM組件。過零點(diǎn)比較,然后把直接生成的格雷碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼是一種傳統(tǒng)的瞬時測頻做法,對延遲電纜和相關(guān)器要求很高。為了簡化接收機(jī)的生產(chǎn)過程,滿足批量生產(chǎn)的要求,該接收機(jī)通過利用A/D采樣和查表相結(jié)合的方法進(jìn)行編碼,提高了IFM組件的精度,使工作頻率范圍內(nèi)的均方根誤差控制在3MHz內(nèi)(全溫區(qū)),并且在鑒相器數(shù)量、印制板尺寸、調(diào)試量都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)電阻環(huán)極性量化編碼體制的瞬時測頻接收機(jī)。
[Abstract]:In the engineering application of electronic countermeasure, we call the fast frequency measurement as instantaneous frequency measurement (IFMN), which is a widely used and very important receiver system. Instantaneous frequency measurement receiver is a kind of receiver which can give signal frequency measurement in a very short time. It is widely used in electronic countermeasures because of its wide opening and fast frequency measurement. The basis of all instantaneous frequency measurement is based on two aspects: first, there are certain microwave devices, the key of this device is that the frequency information can be extracted after the external RF signal passes through, such as converting into current or voltage information; The second is the encoding processing function, which converts the information provided by the microwave front end into digital signals for coding and processing, and then obtains the actual available frequency information. The interferometer phase comparison method is one of the classical frequency measurement methods. Its core idea is to transform the signal from frequency, phase and amplitude, and to deduce its frequency value from the measured amplitude. Due to its good transient, this method has been widely used in practical engineering. However, the bottleneck of this method is that the precision of frequency measurement is not very high. In this paper, based on the study of the principle of instantaneous frequency measurement by interferometric phase method, the scheme of instantaneous frequency measurement is demonstrated, and the digital signal processing part is designed by using modular design method and FPGA technology. The accuracy of frequency measurement is improved. In this paper, the classification of frequency measurement receivers in reconnaissance receivers is introduced, and the basic requirements and applications of frequency measurement receivers are briefly described. Then, the mechanism and composition of traditional interferometer phase comparison method (IFM) are described emphatically. According to the engineering requirements of a research project, a new coding method is proposed to extract the frequency information by combining the A- / D sampling and the look-up table before the prototype is trial-produced. It makes use of most of the information that the device can give. A IFM component with 2GHz~4GHz bandwidth is designed with the aid of the main index of the project. Comparing zero-crossing points and converting directly generated Gray codes to binary codes is a traditional instantaneous frequency measurement method which requires high delay cables and correlators. In order to simplify the production process of the receiver and meet the requirements of mass production, the receiver encodes the receiver by using the method of combining Ar / D sampling and table lookup, which improves the accuracy of the IFM module. The RMS error in the operating frequency range is controlled in the 3MHz (full temperature range), and the number of phase detectors, the size of the printed circuit, and the debugging amount are obviously superior to those of the instantaneous frequency measurement receiver based on the traditional resistive loop polarity quantization coding system.
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TM935.1
【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號:1872279
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