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(huì)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(cè)方法和變形監(jiān)測(cè)儀器,以便對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行診斷,對(duì)可能發(fā)生的災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。與光學(xué)位移測(cè)量系統(tǒng)相比,微波位移測(cè)量系統(tǒng)具有全天候、高精度、自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)。在重慶市科技計(jì)劃項(xiàng)目“危巖滑坡及大型建筑物微變形的無線電監(jiān)測(cè)技術(shù)”和“三同信道及其在微位移測(cè)量中的應(yīng)用”支持下,項(xiàng)目組申請(qǐng)了發(fā)明專利“一種微位移測(cè)量系統(tǒng)”,并研制了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的基本工作原理為:在被測(cè)點(diǎn)放置無源角反射器,在測(cè)量點(diǎn)放置位移測(cè)量雷達(dá),位移測(cè)量雷達(dá)向角反射器輻射射頻載波信號(hào),無源角反射器將射頻載波信號(hào)直接沿原路徑返回,位移測(cè)量雷達(dá)接收回波信號(hào),與發(fā)射信號(hào)比相可測(cè)得微位移量,測(cè)量精度可達(dá)亞毫米級(jí)。該系統(tǒng)在實(shí)際使用中存在如下問題:（1）雷達(dá)測(cè)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(huì)導(dǎo)致安裝不方便;（2）角反射器只能對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行反射,沒有信號(hào)處理能力,不能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量。針對(duì)這些問題,在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“微變形監(jiān)測(cè)雷達(dá)技術(shù)研究”和重慶市科技計(jì)劃項(xiàng)目“位移標(biāo)簽雷達(dá)測(cè)量技術(shù)研究”等支持下,項(xiàng)目組申請(qǐng)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(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

FPGA主控模塊總體框圖

3 位移雷達(dá)轉(zhuǎn)發(fā)器硬件電路設(shè)計(jì)從機(jī)輸出）、SCK（主機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)線路的時(shí)序，最大為 f頻率最大為 f/2CPU）、SS（主機(jī)使能從機(jī)的使能信號(hào)），有的芯片ip Select)。運(yùn)用電路中，F(xiàn)PGA 芯片作為主機(jī)，外擴(kuò)的 Flash 作為從機(jī)。FPGA SCLK 時(shí)鐘信號(hào)來驅(qū)動(dòng)總線，當(dāng) SS 使能信號(hào)為低時(shí)選中從機(jī)設(shè)備過 MOSI 連接線將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)發(fā)送至從機(jī)，SPI 是全雙工通信周期內(nèi)，從機(jī)也可以通過 MISO 將信號(hào)發(fā)送至主機(jī)。需要傳輸下一待 SCK 時(shí)鐘信號(hào)下一次翻轉(zhuǎn)即可。SPI 數(shù)據(jù)總線的時(shí)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(hào)反饋到鑒相器，鑒相器對(duì)UI差信號(hào) UtD，壓差信號(hào)經(jīng)環(huán)路濾波器輸出壓控振蕩器上得到信號(hào) UtO。輸出信號(hào)不斷的和輸終將實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào) UtI的鎖定。4351 芯片的外部基準(zhǔn)時(shí)鐘和外部環(huán)路濾波器電時(shí)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(shí)現(xiàn)射頻頻的功能，文中 ADF4351 的參考時(shí)鐘輸入端精度低溫漂有源晶振，該晶振在驅(qū)動(dòng)電壓下輸出 1MHz 時(shí)頻率的偏移為正負(fù) 0.2Hz。在鎖相環(huán)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]微變形中頻信標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 謝芝茂.重慶大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3349661