發(fā)布時(shí)間：2018-05-05 22:09

  本文選題：雙通道 + 天線測量　； 參考：《電子科技大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著天線理論的飛速發(fā)展,天線測量技術(shù)成為天線設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。雙通道天線測量系統(tǒng)是一個(gè)平面近場天線測量系統(tǒng),通過比較參考通道和測試通道信號(hào)的幅度和相位值,計(jì)算出天線的各類參數(shù)。在軟件無線電技術(shù)快速發(fā)展的今天,一個(gè)專門為天線測量系統(tǒng)工作的全自動(dòng)化、高精度、快速測量儀器,能夠極大減少系統(tǒng)測量時(shí)間。本文針對(duì)雙通道天線測量系統(tǒng)對(duì)于中頻信號(hào)的測量需求,在FPGA硬件平臺(tái)下設(shè)計(jì)了一個(gè)具有幅相測量功能的中頻處理模塊,并根據(jù)系統(tǒng)的基本測量流程,設(shè)計(jì)了一個(gè)用于天線測量的總體控制方案以提高測量效率。論文首先研究了中頻信號(hào)的傳統(tǒng)處理方案,指出該方案存在嚴(yán)重的頻譜泄漏問題,無法應(yīng)用于實(shí)際的天線測量系統(tǒng)中,進(jìn)而提出將全相位算法與傳統(tǒng)處理方法相結(jié)合的方案,通過原理分析和算法仿真兩個(gè)方面驗(yàn)證了該方案對(duì)于頻譜泄漏有良好的抑制效果。緊接著通過對(duì)全相位算法結(jié)構(gòu)的研究,設(shè)計(jì)了全相位算法的硬件邏輯框架,并在中頻硬件模塊里實(shí)現(xiàn)了基于全相位的IQ正交解調(diào)算法。隨后根據(jù)系統(tǒng)對(duì)于測量數(shù)據(jù)的緩存需要,設(shè)計(jì)了基于DDR3_SDRAM的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案,實(shí)現(xiàn)了測量數(shù)據(jù)的大容量緩存功能。最后通過對(duì)天線測量系統(tǒng)中各硬件模塊的研究,設(shè)計(jì)了逐點(diǎn)觸發(fā)頻率列表、逐點(diǎn)觸發(fā)單頻多點(diǎn)、全軌跡觸發(fā)頻率列表、全軌跡觸發(fā)單頻多點(diǎn)四種掃頻工作模式,在實(shí)際測量過程中,利用本文設(shè)計(jì)的控制功能模塊,對(duì)上位機(jī)的控制命令進(jìn)行解析,實(shí)現(xiàn)多種工作模式的切換。本文設(shè)計(jì)的基于雙通道天線測量統(tǒng)的幅相測量模塊,利用全相位算法提高了系統(tǒng)測量精度,而設(shè)計(jì)的多種掃頻工作模式與系統(tǒng)中各硬件模塊協(xié)同工作,極大的提高了測量效率。通過對(duì)各功能模塊的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)方案的可行性。論文設(shè)計(jì)的中頻幅相處理模塊的性能指標(biāo)達(dá)到了預(yù)期效果。
[Abstract]:With the rapid development of antenna theory, antenna measurement technology has become an important part of antenna design. The dual-channel antenna measurement system is a planar near-field antenna measurement system. By comparing the amplitude and phase of the reference channel signal and the test channel signal, the antenna parameters are calculated. With the rapid development of software radio technology, a fully automated, high-precision and fast measuring instrument dedicated to antenna measurement system can greatly reduce the measurement time of the system. In this paper, according to the requirement of if signal measurement in dual-channel antenna measurement system, an intermediate frequency processing module with the function of amplitude and phase measurement is designed under FPGA hardware platform, and according to the basic measurement flow of the system, An overall control scheme for antenna measurement is designed to improve measurement efficiency. Firstly, the paper studies the traditional processing scheme of intermediate frequency signal, points out that the scheme has serious spectrum leakage problem and can not be applied to the actual antenna measurement system, and then puts forward a scheme that combines all phase algorithm with the traditional processing method. The principle analysis and algorithm simulation show that the scheme has a good effect on spectrum leakage suppression. Then, through the research of the structure of the all-phase algorithm, the hardware logic framework of the all-phase algorithm is designed, and the IQ quadrature demodulation algorithm based on all phase is implemented in the if hardware module. Then, according to the need of the system to cache the measurement data, the data storage scheme based on DDR3_SDRAM is designed, and the large capacity cache function of the measurement data is realized. Finally, through the research of each hardware module in the antenna measurement system, four kinds of frequency sweep modes are designed, such as point by point trigger frequency list, point by point trigger single frequency multi-point, full trajectory trigger frequency list, all track trigger single frequency and multiple points. In the process of actual measurement, the control command of the upper computer is analyzed by using the control function module designed in this paper, and the switching of various working modes is realized. In this paper, the amplitude-phase measurement module based on dual-channel antenna measurement system is designed, which uses all-phase algorithm to improve the measurement accuracy of the system. The design of a variety of sweep-frequency working modes and the hardware modules in the system work together, greatly improve the measurement efficiency. The feasibility of the design is verified by the experiments of each functional module. The performance index of the if amplitude and phase processing module designed in this paper has achieved the expected effect.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN820;TN911.7

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本文編號(hào)：1849498