精確的時(shí)間頻率參量在國(guó)防建設(shè)、衛(wèi)星導(dǎo)航、數(shù)字通訊、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等場(chǎng)景下都是不可或缺的。自1967國(guó)際計(jì)量大會(huì)將秒的定義從天文計(jì)時(shí)改為原子秒,計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)正式進(jìn)入原子時(shí)代,銫原子鐘作為能夠復(fù)現(xiàn)秒定義的裝置對(duì)國(guó)家時(shí)頻體系的建立具有重要意義。諧振器作為銫原子鐘物理系統(tǒng)的核心部件其特性測(cè)試結(jié)果是衡量一臺(tái)銫原子鐘性能的重要參量。本文首先對(duì)銫原子鐘及頻率合成技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹,并針對(duì)銫原子鐘工作原理及結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)測(cè)試系統(tǒng)方案,解決現(xiàn)有測(cè)試系統(tǒng)調(diào)制復(fù)雜、設(shè)備間聯(lián)系緊密,無法獨(dú)立完成測(cè)試的問題。系統(tǒng)可劃分為微波頻率綜合器硬件、中頻信號(hào)調(diào)制模塊、譜線采集模塊、上位機(jī)軟件四個(gè)部分,由上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)硬件調(diào)制參數(shù)的調(diào)節(jié)及躍遷譜線繪制,達(dá)到簡(jiǎn)化測(cè)試工作的目的。微波頻率綜合器將直接頻率合成、鎖相頻率合成、直接數(shù)字頻率合成三種技術(shù)結(jié)合,可輸出高穩(wěn)微波信號(hào)激勵(lì)諧振器工作。其次對(duì)直接數(shù)字頻率合成技術(shù)的頻率合成原理及輸出信號(hào)參數(shù)進(jìn)行研究,基于AD9854芯片實(shí)現(xiàn)中頻調(diào)制模塊,由STM32控制輸出滿足諧振器測(cè)試所需的線性掃頻、跳頻、點(diǎn)頻模式的中頻信號(hào),輸出信號(hào)參數(shù)均可經(jīng)USB動(dòng)態(tài)配置,且與ADC采集和DMA傳輸配合工作,... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究景及意義
    1.2 原子鐘發(fā)展概述
        1.2.1 時(shí)間計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展
        1.2.2 原子鐘發(fā)展及應(yīng)用
    1.3 頻率合成技術(shù)發(fā)展概述
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第二章 諧振器測(cè)試系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    2.1 銫原子鐘工作原理
        2.1.1 原子躍遷原理分析
        2.1.2 銫原子鐘結(jié)構(gòu)及工作原理
    2.2 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)
    2.3 微波頻率綜合器硬件方案設(shè)計(jì)
    2.4 諧振器測(cè)試系統(tǒng)需求分析
        2.4.1 中頻調(diào)制與譜線采集需求分析
        2.4.2 上位機(jī)軟件需求分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 中頻調(diào)制與譜線采集模塊實(shí)現(xiàn)
    3.1 直接數(shù)字頻率合成技術(shù)
        3.1.1 DDS信號(hào)合成原理分析
        3.1.2 DDS的基本結(jié)構(gòu)
    3.2 基于AD9854 的中頻調(diào)制模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 DDS芯片選型
        3.2.2 芯片工作模式及寄存器結(jié)構(gòu)分析
        3.2.3 中頻調(diào)制程序設(shè)計(jì)
    3.3 譜線采集模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        3.3.1 AD采集程序設(shè)計(jì)
        3.3.2 DMA傳輸程序設(shè)計(jì)
    3.4 USB通訊模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        3.4.1 USB協(xié)議概述
        3.4.2 設(shè)備枚舉流程分析
        3.4.3 基于STM32 固件庫的程序設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 Win Form窗體軟件開發(fā)
    4.2 譜線繪制模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 GDI+圖像繪制接口
        4.2.2 譜線繪制面板實(shí)現(xiàn)
    4.3 USB通訊模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 USB主機(jī)驅(qū)動(dòng)模型
        4.3.2 設(shè)備枚舉實(shí)現(xiàn)
        4.3.3 設(shè)備通訊及組件封裝實(shí)現(xiàn)
    4.4 硬件參數(shù)配置模塊實(shí)現(xiàn)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)與測(cè)試結(jié)果
    5.1 輸出調(diào)制模塊功能測(cè)試
    5.2 微波頻率綜合器性能測(cè)試
    5.3 銫原子鐘物理諧振器特性測(cè)試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]基于DDS的高精度任意波形發(fā)生器設(shè)計(jì)[J]. 王晨.  電子科技. 2010(07)
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[7]現(xiàn)代DDS的研究進(jìn)展與概述[J]. 張濤,陳亮.  電子科技. 2008(03)
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碩士論文
[1]基于DDS的高精度信號(hào)發(fā)生器[D]. 岳曉龍.北京郵電大學(xué) 2014
[2]銫原子頻標(biāo)伺服電路系統(tǒng)的研究[D]. 馬沛.蘭州大學(xué) 2012
[3]基于STM32F103芯片的USB接口的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 蔡磊.復(fù)旦大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3021058