【摘要】：在航空航天的無線通信領(lǐng)域,作為飛行器各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)的監(jiān)測手段的重要途徑,無線通信技術(shù)的高速發(fā)展為我國的軍事及國防事業(yè)做出了很大的貢獻(xiàn)。無線通信技術(shù)作為一種現(xiàn)代信息技術(shù),包含了信息采集、處理和發(fā)送三大環(huán)節(jié)。隨著我國通信基礎(chǔ)技術(shù)的飛速發(fā)展,無線通信技術(shù)在我國飛行器的研制、實(shí)驗(yàn)以及使用過程中發(fā)揮了重要的作用。在航天航空領(lǐng)域,無線通信系統(tǒng)需要同時(shí)滿足參數(shù)種類多、作用距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等方面的要求。為滿足這些條件,本文設(shè)計(jì)了采用QPSK調(diào)制方式、大功率的遙測無線通信設(shè)備。該遙測通信設(shè)備首先基于FPGA實(shí)現(xiàn)碼元數(shù)據(jù)的插值和濾波等數(shù)字信號(hào)處理功能,再通過直接數(shù)字頻率合成技術(shù)在產(chǎn)生中頻信號(hào)的同時(shí)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制,再配合能產(chǎn)生可控的多頻率波形的射頻本振模塊、濾波模塊以及功放模塊,最終實(shí)現(xiàn)了遙測無線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該設(shè)備在數(shù)字調(diào)制模塊采用QPSK方式,具有精度高、占用帶寬小、兼容性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn);在射頻本振模塊使用內(nèi)部集成了寬帶VCO的專用鎖相環(huán)芯片,產(chǎn)生的射頻信號(hào)具有很好的相位噪聲,并且可以在很寬的頻帶范圍內(nèi)選擇信號(hào)頻點(diǎn);在功率放大模塊采用兩級(jí)放大,能夠?qū)崿F(xiàn)28dB的增益。經(jīng)過測試,設(shè)計(jì)的電路滿足預(yù)期要求,能夠輸出2250MHz的射頻信號(hào),輸出功率可以達(dá)到32dBm,可以實(shí)現(xiàn)10公里的通信距離。
【圖文】：

帶寬B 2 | | + 22 2碼率 < < 率和系統(tǒng)誤碼率。頻帶利用率，減少碼間串?dāng)_具代表性的是 QPSK（正交制方式的頻帶利用率是 2PS方法，利用載波的四種不同6]。矢量分析圖如圖 2.2 所示位表征。

圖 3.1 硬件總體設(shè)計(jì)圖遙測通信設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)大概可以分為 5 個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括 FPGA 控制環(huán)路、DDS 外圍電路、混頻電路、功率放大電路。其中各模塊分別實(shí)現(xiàn)的功能如FPGA 控制電路：FPGA 芯片使用的是 Xilinx 公司 Spartan-6 系列的SLX16-2CSG324。主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，一是實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制功能，二是實(shí)現(xiàn)數(shù)字功能。FPGA 控制電路要實(shí)現(xiàn)對兩個(gè)模塊的控制，一個(gè)是 DDS 芯片的控制，，字信號(hào)的調(diào)制功能；另一個(gè)是對鎖相環(huán)路的控制，對本振信號(hào)輸出頻率等參數(shù)。數(shù)字信號(hào)處理功能，在下一張?jiān)龠M(jìn)行贅述。DDS 電路：DDS 電路采用 ADI 公司專用 1GSPS、14 位、3.3V CMOS 直接數(shù)成器 AD9910，支持串、并行兩種訪問方式，并且可以實(shí)現(xiàn)多種調(diào)制方式和頻鎖相環(huán)路：鎖相環(huán)路采用 ADI 公司的可控鑒相器芯片，其集成了 VCO 壓控振蕩[42]
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN92;V556.1

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本文編號(hào)：2647546