大型結(jié)構(gòu)如輸電鐵搭、水庫大壩、摩天大樓等在使用中會發(fā)生位移變形,尤其是在災(zāi)害環(huán)境下,需要研究有效的變形監(jiān)測方法和變形監(jiān)測儀器,以便對工程質(zhì)量進行診斷,對可能發(fā)生的災(zāi)害進行預(yù)測預(yù)報。與光學(xué)位移測量系統(tǒng)相比,微波位移測量系統(tǒng)具有全天候、高精度、自動化的優(yōu)點。在重慶市科技計劃項目“危巖滑坡及大型建筑物微變形的無線電監(jiān)測技術(shù)”和“三同信道及其在微位移測量中的應(yīng)用”支持下,項目組申請了發(fā)明專利“一種微位移測量系統(tǒng)”,并研制了相應(yīng)的實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)的基本工作原理為:在被測點放置無源角反射器,在測量點放置位移測量雷達,位移測量雷達向角反射器輻射射頻載波信號,無源角反射器將射頻載波信號直接沿原路徑返回,位移測量雷達接收回波信號,與發(fā)射信號比相可測得微位移量,測量精度可達亞毫米級。該系統(tǒng)在實際使用中存在如下問題:（1）雷達測量距離與角反射器的尺寸有直接關(guān)系,角反射器尺寸太大會導(dǎo)致安裝不方便;（2）角反射器只能對射頻信號進行反射,沒有信號處理能力,不能實現(xiàn)多點測量。針對這些問題,在國家自然科學(xué)基金項目“微變形監(jiān)測雷達技術(shù)研究”和重慶市科技計劃項目“位移標簽雷達測量技術(shù)研究”等支持下,項目組申請了發(fā)明專利“... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

FPGA主控模塊總體框圖

3 位移雷達轉(zhuǎn)發(fā)器硬件電路設(shè)計從機輸出）、SCK（主機產(chǎn)生時鐘信號驅(qū)動數(shù)據(jù)線路的時序，最大為 f頻率最大為 f/2CPU）、SS（主機使能從機的使能信號），有的芯片ip Select)。運用電路中，F(xiàn)PGA 芯片作為主機，外擴的 Flash 作為從機。FPGA SCLK 時鐘信號來驅(qū)動總線，當 SS 使能信號為低時選中從機設(shè)備過 MOSI 連接線將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)發(fā)送至從機，SPI 是全雙工通信周期內(nèi)，從機也可以通過 MISO 將信號發(fā)送至主機。需要傳輸下一待 SCK 時鐘信號下一次翻轉(zhuǎn)即可。SPI 數(shù)據(jù)總線的時序如圖所示:

圖 3.11 鎖相環(huán)原理Fig.3.11 Principle of phase locked loop，鎖相環(huán)輸出信號反饋到鑒相器，鑒相器對UI差信號 UtD，壓差信號經(jīng)環(huán)路濾波器輸出壓控振蕩器上得到信號 UtO。輸出信號不斷的和輸終將實現(xiàn)對輸入信號 UtI的鎖定。4351 芯片的外部基準時鐘和外部環(huán)路濾波器電時鐘的小數(shù)或者整數(shù) N 分頻，根據(jù)其外部分頻4 分頻、8 分頻、16 分頻、32 分頻、64 分頻置或者 FPGA 軟件配置為靜音功能、能實現(xiàn)射頻頻的功能，文中 ADF4351 的參考時鐘輸入端精度低溫漂有源晶振，該晶振在驅(qū)動電壓下輸出 1MHz 時頻率的偏移為正負 0.2Hz。在鎖相環(huán)

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]微變形中頻信標機的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 謝芝茂.重慶大學(xué) 2016



本文編號：3349661