在火炮內(nèi)彈丸運(yùn)動參數(shù)測量的項目研究過程中發(fā)現(xiàn),通過AD采集卡采集到的多普勒微波雷達(dá)信號有時達(dá)不到軟件處理信號的要求。針對目前項目中出現(xiàn)的問題,需要對信號進(jìn)行調(diào)理,改善信號的質(zhì)量,方便后續(xù)信號的研究。本論文分析了內(nèi)彈道多普勒測試信號的特點,設(shè)計了基于PXI總線的微波雷達(dá)信號調(diào)理電路來處理項目中遇到的問題,對于研究內(nèi)彈道彈丸參數(shù)測量具有十分重要的工程應(yīng)用價值。通過信號處理軟件對信號數(shù)據(jù)處理后發(fā)現(xiàn),目標(biāo)信號總是疊加在一個低頻震動的信號之上,如果低頻信號太大,就會在波峰將有用信號削去,從而影響了目標(biāo)信號的分析。本文設(shè)計了調(diào)理電路將低頻信號和噪聲進(jìn)行濾除,并且?guī)в凶詣釉鲆婵刂频墓δ?對信號幅度進(jìn)行自動控制,達(dá)到提高信號質(zhì)量的目的。板卡的核心部分在于,自動增益控制電路中檢波電路的時間常數(shù)的確定,這是關(guān)系到該板卡能否正常工作的關(guān)鍵部分,通過一系列計算和仿真并且和實際信號進(jìn)行比對后,最終確定了時間常數(shù)的大小。論文重點介紹了自適應(yīng)信號調(diào)理單元和PXI總線數(shù)據(jù)傳輸模塊的技術(shù)指標(biāo)分析和參數(shù)計算。針對自適應(yīng)信號調(diào)理單元,主要開展了電路的設(shè)計,仿真,原理圖的設(shè)計和PCB板的制作等工作,設(shè)計了自適應(yīng)濾波器調(diào)理模塊,在自動增益控制檢波電路的設(shè)計中重點解決了時間常數(shù)的大小等關(guān)鍵問題,并對電路板性能是否滿足要求在實驗室環(huán)境下進(jìn)行了調(diào)試和分析；針對PXI總線接口問題,開展了硬件電路的設(shè)計和軟件驅(qū)動程序的調(diào)試工作,設(shè)計了PXI總線的驅(qū)動程序,重點解決了與自適應(yīng)信號調(diào)理單元的PXI總線接口匹配設(shè)計,并對PXI總線數(shù)據(jù)傳輸是否能夠正常工作進(jìn)行了實驗驗證。實驗結(jié)果表明：將板卡用于實際的項目當(dāng)中,發(fā)現(xiàn)信號在一定程度上有所改善,達(dá)到了實際的效果。
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TJ306;TN957.51
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 雷達(dá)前端信號調(diào)理的現(xiàn)狀及發(fā)展
        1.2.2 雷達(dá)信號處理技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 PXI總線接口技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
2 調(diào)理電路的總體設(shè)計
    2.1 調(diào)理電路總體框架
    2.2 測速信號特征分析
        2.2.1 微波雷達(dá)測速原理
        2.2.2 微波雷達(dá)的特征
    2.3 信號調(diào)理的最終解決方案
    2.4 本章小結(jié)
3 自適應(yīng)信號調(diào)理單元設(shè)計
    3.1 信號調(diào)理單元設(shè)計
        3.1.1 濾波器的概念及其性質(zhì)
        3.1.2 有源濾波器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)
        3.1.3 濾波器設(shè)計的基本原則
    3.2 AGC的設(shè)計方案
        3.2.1 AGC設(shè)計的技術(shù)指標(biāo)
        3.2.2 AGC設(shè)計方法
        3.2.3 AGC檢波電路工作原理
        3.2.4 響應(yīng)時間的計算
    3.3 模塊集成與實驗測試
    3.4 本章小結(jié)
4 PXI總線接口及驅(qū)動軟件設(shè)計
    4.1 PXI總線及傳輸協(xié)議分析
        4.1.1 PXI接口設(shè)計
        4.1.2 PXI總線規(guī)范
    4.2 PCI9052簡介及本地總線工作模式
        4.2.1 PCI9052數(shù)據(jù)傳輸模式
        4.2.2 PCI9052寄存器
        4.2.3 PCI9052在板卡中的實現(xiàn)
        4.2.4 PCI9052的初始化
    4.3 驅(qū)動程序的開發(fā)
        4.3.1 PXI總線的驅(qū)動的設(shè)計
    4.4 局部總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)
        4.4.1 CPLD開發(fā)的環(huán)境及具體流程
    4.5 PXI總線調(diào)試
        4.5.1 軟件界面及檢測實驗
    4.6 自適應(yīng)調(diào)理電路PCB設(shè)計
    4.7 本章小結(jié)
5 試驗測試
    5.1 PXI自適應(yīng)信號調(diào)理單元系統(tǒng)集成
    5.2 模擬條件實驗測試
    5.3 靶場試驗測試
        5.3.1 靶場測試系統(tǒng)
        5.3.2 實驗過程
        5.3.3 試驗結(jié)果
        5.3.4 結(jié)果分析
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：2889970