發(fā)布時間：2017-08-11 15:07

  本文關鍵詞：衛(wèi)星天線幅相檢測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

  更多相關文章： 天線 幅相檢測 FPGA 濾波器 復用抽取

【摘要】：天線作為衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要組成部分,與其相關的研究課題備受關注,尤其是天線測量方面的設備和產品市場需求較大,因此承擔測量核心功能的幅相檢測系統(tǒng)具有重要的研究意義和開發(fā)價值。本文研究服務于衛(wèi)星天線水平近場測量系統(tǒng)的幅相檢測系統(tǒng)。幅相檢測系統(tǒng)主要接收射頻信號,計算信號的幅度相位。分析了衛(wèi)星天線測量中幅相檢測技術的背景和國內外研究現(xiàn)狀,研究了衛(wèi)星天線測量系統(tǒng)的組成,討論了幅相檢測系統(tǒng)的結構和組成,推導出多路擴頻信號的幅相檢測方法。根據(jù)具體指標要求,設計了幅相檢測系統(tǒng)及其各個功能模塊。重點討論了信號處理部分基于FPGA的濾波器設計與實現(xiàn)。對于濾波器的設計與實現(xiàn),討論了復用和抽取概念以及二者在濾波器中的應用原理,提出在傳統(tǒng)FIR濾波器中采用復用與抽取技術的設計思路。根據(jù)濾波器的性能指標并利用Matlab中的濾波器設計工具,得到設計參數(shù)。以Vivado為開發(fā)工具,從地址控制和時序控制兩方面詳細研究了復用抽取濾波器的設計方法,通過軟件仿真說明了復用與抽取結合于濾波器的理論可行性,并討論了時序和地址在FPGA上的實現(xiàn)過程。最后通過軟件虛擬端口采集數(shù)據(jù)的方法得到濾波器在FPGA實現(xiàn)后的濾波結果,與Matlab產生的理論濾波器的濾波結果作比較,多組數(shù)據(jù)多次測試的實際值與理論值均一致,檢驗了濾波器的可靠性和可行性。與傳統(tǒng)FIR濾波器相比,本文設計的濾波器在實現(xiàn)降低數(shù)據(jù)速率4倍的同時,乘法器的使用個數(shù)從64個降低為6個,加法器個數(shù)減少到原來的1/6,有效降低了FPGA資源的利用。
【關鍵詞】：天線 幅相檢測 FPGA 濾波器 復用抽取
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN828.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.1.1 衛(wèi)星天線測量目的8
• 1.1.2 幅相檢測系統(tǒng)概述8
• 1.1.3 研究目的及意義8-9
• 1.2 發(fā)展和現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 幅相檢測系統(tǒng)發(fā)展歷程9-10
• 1.2.2 國內外的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 系統(tǒng)開發(fā)要求11-12
• 1.4 主要內容及章節(jié)安排12-14
• 1.4.1 主要研究開發(fā)內容12
• 1.4.2 論文章節(jié)安排12-14
• 2 幅相檢測系統(tǒng)技術分析14-22
• 2.1 衛(wèi)星天線測量14-15
• 2.2 幅相檢測方法分析15-20
• 2.2.1 系統(tǒng)中多路擴頻信號檢測方法15-19
• 2.2.2 幅相信息獲取方法19-20
• 2.3 幅相檢測系統(tǒng)組成20-21
• 2.4 本章小結21-22
• 3 幅相檢測系統(tǒng)設計22-34
• 3.1 系統(tǒng)參數(shù)分析22
• 3.2 系統(tǒng)總體設計22-24
• 3.3 分模塊設計24-33
• 3.3.1 信號處理單元設計25-28
• 3.3.2 顯控單元設計28-30
• 3.3.3 時頻接口單元設計30-31
• 3.3.4 本振單元設計31-32
• 3.3.5 供電單元設計32-33
• 3.4 本章小結33-34
• 4 基于FPGA的抽取濾波器設計與實現(xiàn)34-50
• 4.1 復用抽取濾波器的原理和結構34-37
• 4.1.1 典型FIR濾波器結構34-35
• 4.1.2 濾波器的復用原理35-36
• 4.1.3 濾波器的抽取原理36-37
• 4.1.4 復用抽取濾波器結構37
• 4.2 D4濾波器指標37-38
• 4.3 D4濾波器設計38-43
• 4.3.1 基于MATLAB的D4濾波器系數(shù)計算38-39
• 4.3.2 D4濾波器設計預算39-40
• 4.3.3 D4濾波器結構設計40-43
• 4.4 D4濾波器仿真43-45
• 4.4.1 仿真方法43-44
• 4.4.2 仿真結果44-45
• 4.5 D4濾波器實現(xiàn)45-49
• 4.5.1 控制讀寫地址實現(xiàn)45-47
• 4.5.2 時序實現(xiàn)47
• 4.5.3 軟件模塊實現(xiàn)47-49
• 4.6 本章小結49-50
• 5 基于FPGA的抽取濾波器的測試與分析50-58
• 5.1 測試環(huán)境50
• 5.2 測試方法50-53
• 5.3 測試數(shù)據(jù)53-54
• 5.4 測試結果及分析54-57
• 5.5 本章小結57-58
• 6 總結與展望58-59
• 6.1 總結58
• 6.2 展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-61

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張衛(wèi)華;衛(wèi)星天線系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)[J];中國有線電視;2003年12期

2 羅杰,石漢青,盛崢;一種衛(wèi)星天線“指北”方法的設計與分析[J];解放軍理工大學學報(自然科學版);2005年05期

3 楊明;;衛(wèi)星天線的架設問題研究[J];科技資訊;2008年03期

4 郝永剛;;衛(wèi)星天線的選址調整與維護[J];山西電子技術;2009年04期

5 潘宜芳;;論衛(wèi)星天線的建設及維護[J];通訊世界;2013年09期

6 蔣宏興;;世界上第一種兩瓣式偏饋衛(wèi)星天線[J];電視技術;1991年01期

7 宋其華，畢無敵，，李天平;極軸式衛(wèi)星天線的原理及座架設計[J];山東師大學報(自然科學版);1994年02期

8 胡杰;多星全自動衛(wèi)星天線的安裝與調試[J];電視技術;1997年03期

9 ;2米極軸式衛(wèi)星天線[J];航天技術與民品;1998年07期

10 ;美日公司聯(lián)合推出數(shù)字衛(wèi)星天線[J];廣播與電視技術;1999年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 向軍;;如何選擇動中通衛(wèi)星天線[A];2009中國衛(wèi)星應用大會會議文集[C];2009年

2 ;單項和雙向動中通衛(wèi)星天線的技術與市場(英文)[A];2008中國衛(wèi)星應用大會會議文集[C];2008年

3 孟祥合;;衛(wèi)星天線跟蹤系統(tǒng)改造[A];2007第二屆全國廣播電視技術論文集2（下）[C];2007年

4 羅亞軍;徐明龍;張希農;;環(huán)形衛(wèi)星天線試驗結構的設計與分析[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

5 杜云飛;李長江;廖瑛;馮向軍;;某衛(wèi)星天線雙軸定位機構建模、控制與仿真研究[A];'2003系統(tǒng)仿真技術及其應用學術交流會論文集[C];2003年

6 潘兵;謝惠民;楊林華;;三維數(shù)字圖像相關方法在衛(wèi)星天線表面測量上的應用[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

7 王建宅;米宏偉;;1.2米車載站衛(wèi)星天線的機構設計[A];2008年電子機械與微波結構工藝學術會議論文集[C];2008年

8 ;電子五十四所移動衛(wèi)星天線簡介[A];衛(wèi)星移動通信研討會資料匯編[C];2004年

9 李福林;;衛(wèi)星天線用8011鋁合金帶材生產工藝研究[A];全國第十三屆輕合金加工學術交流會論文集[C];2005年

10 陳敏;;SMC衛(wèi)星天線及其在電視廣播與通信領域中的應用[A];第十四屆玻璃鋼/復合材料學術年會論文集[C];2001年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 Puffsound;衛(wèi)星天線波導管中的怪物[N];電子報;2007年

2 廣西 梁梧;衛(wèi)星天線焦點的確定[N];電子報;2008年

3 山東 崔玉山;衛(wèi)星天線的快速定位[N];電子報;2007年

4 彰無忌;個人私裝衛(wèi)星天線問題應引起重視[N];人民政協(xié)報;2007年

5 本報記者　 王海 實習生 盧勇剛 魏強;違法衛(wèi)星天線“鍋”里炒啥菜？[N];市場報;2006年

6 記者 甘豐錄;浙江中星推出船載衛(wèi)星天線新品[N];中國船舶報;2011年

7 江蘇 方錦志;室外衛(wèi)星天線防護一法[N];電子報;2004年

8 本報記者 馬金　見習記者 湯文慧;“30條新政條條都能讓我們得實惠”[N];南京日報;2010年

9 安徽 李必虎;衛(wèi)星天線的保養(yǎng)[N];電子報;2000年

10 鄒勇;衛(wèi)星天線之太陽校正法[N];電子報;2009年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳鵬;船用衛(wèi)星天線姿態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)關鍵技術研究[D];哈爾濱工程大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 范強;機載衛(wèi)星天線自動跟蹤系統(tǒng)控制技術研究[D];北京理工大學;2016年

2 王僑;衛(wèi)星天線融雪裝置測控系統(tǒng)設計[D];南京理工大學;2016年

3 馮瑤;衛(wèi)星天線幅相檢測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];西安科技大學;2015年

4 陳汝軍;船載衛(wèi)星天線系統(tǒng)的軟件設計與實現(xiàn)[D];南京郵電大學;2016年

5 李曉紅;基于單片機的衛(wèi)星天線自動定位控制系統(tǒng)開發(fā)與研究[D];華東師范大學;2008年

6 肖勇;環(huán)形可展開大型衛(wèi)星天線結構設計與研究[D];西北工業(yè)大學;2001年

7 劉世海;可展開衛(wèi)星天線展開結構可視化輔助概念設計軟件原型[D];西安電子科技大學;2005年

8 張世生;數(shù)字衛(wèi)星天線自適應控制器的研制[D];山東師范大學;2006年

9 吳新錄;衛(wèi)星天線展開裝置在軌熱穩(wěn)定性分析[D];吉林大學;2008年

10 朱友良;便攜式衛(wèi)星天線測試儀的研究[D];山東師范大學;2000年

本文編號：656755