本文關(guān)鍵詞：高精度數(shù)字矢量調(diào)制器的研制

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【摘要】：矢量調(diào)制器作為干擾抵消器的核心部件,能對信號進(jìn)行一定幅度的衰減與任意角度的相移調(diào)制,使調(diào)制后的信號與干擾信號幅度相等相位相反,實(shí)現(xiàn)對干擾信號的抵消。主要應(yīng)用在干擾對消系統(tǒng)中,解決同頻阻塞干擾的問題。因?yàn)殡S著系統(tǒng)小型化發(fā)展的趨勢,發(fā)射機(jī)與接收機(jī)在同一平臺(tái)下時(shí),往往會(huì)因?yàn)榘l(fā)射天線與接收天線間的隔離度不滿足要求,可能產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾情況。在VHF/UHF頻段下,國內(nèi)工程應(yīng)用的數(shù)字矢量調(diào)制器基本處于空白狀態(tài),本文旨在完成滿足工程使用需求的高精度數(shù)字矢量調(diào)制器樣機(jī)研制。本文首先介紹了矢量調(diào)制器的理論模型與調(diào)制過程,從核心元器件和理論模型兩方面分析了傳統(tǒng)矢量調(diào)制器調(diào)制精度不高的原因,提出了矢量調(diào)制器的高精度的具體方案。論文認(rèn)為,使用模擬信號對矢量調(diào)制器進(jìn)行控制的方式并不適合工程使用的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的高精度數(shù)字矢量調(diào)制器控制系統(tǒng),來解決傳統(tǒng)矢量調(diào)制器使用過于復(fù)雜的問題。根據(jù)提出的高精度矢量調(diào)制器設(shè)計(jì)方案,從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)等方面,完成了高精度數(shù)字矢量調(diào)制器的樣機(jī)制作。由于高精度數(shù)字矢量調(diào)制器的使用環(huán)境本身就是電磁干擾嚴(yán)重的環(huán)境,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用了分腔屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。而在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),結(jié)合本文的研究目標(biāo),對控制方案和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),從而根據(jù)期望的待調(diào)制信號產(chǎn)生的幅度調(diào)制量和相位調(diào)制量,計(jì)算出I、Q各路上雙極性衰減器的衰減量。由于衰減器是由電壓控制,進(jìn)而可以得到控制信息與控制電壓之間的具體關(guān)系,從而在硬件電路設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)得到的關(guān)系,完成了控制電壓產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)與控制電路的設(shè)計(jì)。由于系統(tǒng)中各種誤差的存在,各個(gè)期望衰減狀態(tài)下的衰減器控制電壓,均必須通過調(diào)試才能獲得準(zhǔn)確的值。為了解決因?yàn)檎{(diào)試量大、調(diào)試過程復(fù)雜導(dǎo)致人工調(diào)試周期過長而不能滿足工程使用需求的問題,最后基于自動(dòng)調(diào)試系統(tǒng)搭建了自動(dòng)調(diào)試平臺(tái),并設(shè)計(jì)了高效的自動(dòng)校準(zhǔn)算法,完成了高精度數(shù)字矢量調(diào)制器的調(diào)試工作。所研制出的高精度數(shù)字矢量調(diào)制器樣機(jī)各指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：矢量調(diào)制 樣機(jī)研制 高精度 數(shù)字化 自動(dòng)調(diào)試 雙極性衰減器
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN761
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景14-18
• 1.1.1 需求背景14-17
• 1.1.2 國內(nèi)外發(fā)展趨勢17-18
• 1.2 本論文的主要工作18-19
• 1.3 本論文的結(jié)構(gòu)安排19-20
• 第二章 高精度數(shù)字矢量調(diào)制器設(shè)計(jì)20-31
• 2.1 矢量調(diào)制器的工作原理20-22
• 2.1.1 矢量調(diào)制器的理論模型20-21
• 2.1.2 矢量調(diào)制器的調(diào)制過程21-22
• 2.2 傳統(tǒng)矢量調(diào)制器的問題分析22-24
• 2.2.1 核心元器件的誤差分析22-23
• 2.2.2 理論模型的實(shí)際誤差分析23-24
• 2.3 高精度數(shù)字矢量調(diào)制器設(shè)計(jì)24-30
• 2.3.1 矢量調(diào)制器的數(shù)字化24-26
• 2.3.2 矢量調(diào)制器的理論模型優(yōu)化26-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 高精度數(shù)字矢量調(diào)制器的具體實(shí)現(xiàn)31-58
• 3.1 高精度數(shù)字矢量調(diào)制器的外型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31-32
• 3.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)32-37
• 3.2.1 控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)32-33
• 3.2.2 控制信息的數(shù)據(jù)格式設(shè)計(jì)33-34
• 3.2.3 控制信息與各通道上控制電壓的關(guān)系34-36
• 3.2.4 雙極性恒定相位壓控可調(diào)衰減器控制電壓的計(jì)算過程36-37
• 3.3 高精度數(shù)字矢量調(diào)制器的硬件電路設(shè)計(jì)37-56
• 3.3.2 雙極性恒定相位壓控可調(diào)衰減器的控制電壓產(chǎn)生電路計(jì)38-49
• 3.3.2.1 DAC電路設(shè)計(jì)38-42
• 3.3.2.2 運(yùn)算放大電路設(shè)計(jì)42-49
• 3.3.3 高精度數(shù)字矢量調(diào)制器控制電路設(shè)計(jì)49-56
• 3.3.3.1 FPGA內(nèi)部電路設(shè)計(jì)50-53
• 3.3.3.2 外圍電路設(shè)計(jì)53-56
• 3.4 本章小結(jié)56-58
• 第四章 高精度數(shù)字矢量調(diào)制器的調(diào)試與自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)58-72
• 4.1 高精度數(shù)字矢量調(diào)制器的調(diào)試原因分析58-60
• 4.2 高精度數(shù)字矢量調(diào)制器的自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)搭建60-66
• 4.2.1 基于FPGA的專用校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)60-61
• 4.2.2 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的自動(dòng)測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)61-63
• 4.2.3 自動(dòng)校準(zhǔn)軟件設(shè)計(jì)63-66
• 4.3 高精度數(shù)字矢量調(diào)制器的自動(dòng)校準(zhǔn)算法66-69
• 4.4 高精度數(shù)字矢量調(diào)制器樣機(jī)性能69-70
• 4.5 本章小結(jié)70-72
• 第五章 結(jié)論72-76
• 5.1 研制過程中突破的關(guān)鍵技術(shù)72-73
• 5.2 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)73-74
• 5.3 高精度數(shù)字矢量調(diào)制器的應(yīng)用前景74-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 攻碩期間取得的研究成果80-81

【相似文獻(xiàn)】

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