本文關(guān)鍵詞：室內(nèi)定位系統(tǒng)L波段射頻前端設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 室內(nèi)定位系統(tǒng) L波段 超外差 射頻前端 本振

【摘要】：室內(nèi)定位系統(tǒng)在大型超市、大型倉庫以及地下停車場等環(huán)境具有重要應(yīng)用價值,它能夠基于位置信息進(jìn)行防護(hù)和監(jiān)測。針對這樣的市場潛在需求,可以設(shè)計一套由四個發(fā)射機(jī)和一個接收機(jī)組成的室內(nèi)定位系統(tǒng)硬件平臺。L波段射頻前端作為室內(nèi)定位系統(tǒng)硬件平臺的重要組成,其設(shè)計和實(shí)現(xiàn)是整體系統(tǒng)完成的必要前提。所以需要充分理解該室內(nèi)定位系統(tǒng)對于射頻前端的技術(shù)指標(biāo)要求,研究射頻鏈路中的組成結(jié)構(gòu),設(shè)計合理的解決方案。濾波器廣泛應(yīng)用于射頻鏈路中,其性能參數(shù)直接決定了整個射頻前端的性能。濾波器在鏈路中用于抑制無用信號,選通有用信號,它對定位系統(tǒng)的性能有著至關(guān)重要的影響。所以本文從濾波器著手,分析了濾波器的基本原理和技術(shù)指標(biāo),闡述了濾波器S參量應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的物理意義。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)對于射頻前端的技術(shù)指標(biāo)要求,選用超外差接收機(jī)體系結(jié)構(gòu),完成了射頻收發(fā)通道的參數(shù)分配和芯片選型,包括通道上所用到放大器、濾波器以及混頻器等,確立了L波段射頻收發(fā)通道的方案。通過ADS(Advanced Design System)行為級仿真驗(yàn)證方案的可行性,進(jìn)而完成了射頻收發(fā)通道的電路設(shè)計。另一方面,本文以鎖相頻率合成技術(shù)為基礎(chǔ),采用集成壓控振蕩器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)的鎖相芯片,設(shè)計了本振(Local Oscillator,LO)模塊。本振模塊在系統(tǒng)中用于提供收發(fā)通道上下變頻的本振信號,也是射頻前端必不可少的一部分。設(shè)計完成了L波段射頻前端以后,還通過搭建合理的測試平臺對硬件模塊進(jìn)行了各項(xiàng)指標(biāo)的驗(yàn)證。測試指標(biāo)包括鏈路增益、雜諧波抑制、輸入輸出頻率以及動態(tài)范圍等。分析了所得測試數(shù)據(jù)符合設(shè)計技術(shù)指標(biāo)要求,還通過系統(tǒng)連通性測試驗(yàn)證了硬件模塊的可靠性。所以本文完成了基于室內(nèi)定位系統(tǒng)的L波段射頻前端設(shè)計與實(shí)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：室內(nèi)定位系統(tǒng) L波段 超外差 射頻前端 本振
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 發(fā)射機(jī)體系結(jié)構(gòu)10-11
• 1.2.2 接收機(jī)體系結(jié)構(gòu)11-12
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容12-13
• 1.4 論文章節(jié)安排13-14
• 第2章 射頻濾波器綜合理論研究14-23
• 2.1 引言14
• 2.2 射頻濾波器基本理論14-20
• 2.2.1 射頻濾波器的技術(shù)指標(biāo)14-15
• 2.2.2 射頻濾波器的設(shè)計過程15-20
• 2.3 濾波器網(wǎng)絡(luò)的S參量20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章L波段射頻收發(fā)通道的設(shè)計23-39
• 3.1 引言23
• 3.2 射頻收發(fā)通道的技術(shù)指標(biāo)23-27
• 3.2.1 主要技術(shù)指標(biāo)定義23-25
• 3.2.2 室內(nèi)定位系統(tǒng)射頻前端技術(shù)指標(biāo)要求25-27
• 3.3 L波段射頻收發(fā)通道方案設(shè)計27-33
• 3.3.1 收發(fā)通道的芯片選型與鏈路原理設(shè)計28-30
• 3.3.2 收發(fā)通道的ADS仿真分析30-33
• 3.4 射頻收發(fā)通道的電路設(shè)計33-37
• 3.4.1 微帶線設(shè)計33-34
• 3.4.2 偏置電路設(shè)計34-35
• 3.4.3 PCB制板35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第4章 射頻前端本振模塊的設(shè)計39-49
• 4.1 引言39
• 4.2 鎖相頻率合成技術(shù)39-41
• 4.2.1 鎖相頻率合成原理39-40
• 4.2.2 鎖相頻率合成的關(guān)鍵指標(biāo)40-41
• 4.3 HMC830主要性能和工作原理41-42
• 4.4 本振模塊的硬件設(shè)計42-45
• 4.4.1 環(huán)路濾波器的設(shè)計43
• 4.4.2 STM8單片機(jī)電路設(shè)計43-44
• 4.4.3 整體電路設(shè)計44-45
• 4.5 本振模塊的軟件設(shè)計45-48
• 4.5.1 SPI總線配置時序45-46
• 4.5.2 基于STM8的片上編程46-48
• 4.6 本章小結(jié)48-49
• 第5章 射頻前端的測試與分析49-58
• 5.1 引言49
• 5.2 PI型衰減調(diào)試電路49-50
• 5.3 射頻前端測試平臺搭建50-53
• 5.3.1 測量儀器50-51
• 5.3.2 測試原理51-53
• 5.4 測試結(jié)果分析53-57
• 5.4.1 本振模塊測試數(shù)據(jù)53-54
• 5.4.2 收發(fā)通道測試數(shù)據(jù)54-56
• 5.4.3 室內(nèi)定位系統(tǒng)點(diǎn)對點(diǎn)收發(fā)測試56-57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 致謝64

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