基于零中频正交解调频率特性测试仪的设计与实现

发布时间：2017-12-24 01:25

本文关键词：基于零中频正交解调频率特性测试仪的设计与实现　出处：《华中师范大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：频率特性测试仪是测量电路网络频率特性的仪器,广泛应用于电子产品测试与电子科学实验,其最核心的频率特性测量原理至今仍然是行业内研究的重点。目前,高端的频率特性测试仪存在价格昂贵、体积庞大、操作复杂、维修困难等缺点,相比之下高性能、低成本的频率特性测试仪更容易被市场广泛接受。随着现代电子测量技术的发展,各种类型的频率特性测量原理也应运而生。从早期的二极管检波和一阶线性插值相位检测原理到如今基于数字系统的数字正交变换和离散傅立叶变换原理,频率特性测量原理虽有一定程度的发展,但始终不能在成本和性能两方面取得良好的折衷,无法满足市场对中低频段频率特性测试仪的需要。零中频正交解调原理利用正交解调技术将高频交流信号直接转换为直流信号处理,其简易的电路结构和较低实现成本备受设计者关注。本文深入了解零中频正交解调原理,分析其在射频接收机应用领域的不足之处,提出一种应用于频率特性测量的改进型零中频正交解调方法。该方法提高了频率特性测量精度,减小了测量误差,降低了产品成本,克服了市场上频率特性测试仪的系统复杂、工作稳定性差、价格高等一系列缺陷,是性价比极高的一种频率特性测量方法。本文详细阐述了二极管检波和平衡鉴相原理及离散傅立叶变换原理测量频率特性的局限性,着重分析了传统零中频正交解调原理测量频率特性所存在的问题,提出了一种改进型零中频正交解调方法并在理论上对该方法进行了分析。论文还介绍了基于这种改进型零中频正交解调方法的频率特性测试仪的硬件实现方案及电路设计细节,并着重就文中的以STM32F429为主的控制方案和以RA8875为核心的LCD驱动方案进行探讨。本文还详尽地介绍了频率特性测试仪软件功能的设计细节和以STemWin为基础的人机界面设计流程。最后,本文对频率特性测试仪整机进行了测试,幅频特性测量精度达到0.1dB,绝对误差小于10%；相频特性测量精度达到1°,绝对误差小于5°。与其它类似的频率特性测试仪相比,其技术指标更具有优势、且性能更稳定,满足用户的使用需求。
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM935.1

【参考文献】