基于FPGA的捷变频信号源控制系统研究

发布时间：2024-03-25 21:53

　　信号源系统作为微波信号产生模块,其输出信号的精度和稳定度直接影响着整个微波系统的性能。近年来,随着微波系统的发展,捷变频信号源受到广泛重视,因其具有频率快速切换的特性,可以提升雷达和通信系统的抗干扰能力,在跳频通信、电子对抗以及测试测量等领域具有重要应用价值。因此研究捷变频信号源控制系统,实现对底层微波模块控制,确保信号源系统工作稳定具有重要意义。本文研究了基于FPGA的捷变频信号源控制系统:根据底层模块需求设计了控制方案,针对控制系统指标中频率切换速度快、频率输出精度高以及功率检测误差小等难点,详细研究了捷变频频率源模块以及信号源功率模块控制,并完成了控制板硬件电路设计,最终实现了信号源整机控制。本文主要研究内容如下:1、在频率源模块设计中,针对频率捷变和高精度频率输出等要求,采用了AD9914芯片实现直接数字频率合成技术,并在FPGA内部完成点频和扫频等控制算法,设计了输出频率范围1 M¹.4 GHz,频率步进控制1 mHz,点频频率精确合成,扫频频率切换时间达到60 ns以内,同时兼具相位调制等功能。2、在功率控制设计中,为了解决ALC系统中检波器因温度和频...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究发展及现状
        1.2.1 国外发展现状
        1.2.2 国内发展现状
    1.3 本文主要工作内容与章节安排
第二章 捷变频信号源控制系统理论基础
    2.1 频率合成技术的基本原理
        2.1.1 频率合成技术
        2.1.2 直接数字频率合成技术基本原理
        2.1.3 捷变频频率源主要技术指标
    2.2 微波自动电平控制技术基本原理
        2.2.1 ALC系统电路结构
        2.2.2 基于FFT算法的功率检测
    2.3 片上可编程技术基本原理
    2.4 本章小结
第三章 捷变频信号源控制系统详细设计
    3.1 控制系统总体需求分析
    3.2 捷变频频率源模块设计
        3.2.1 频率源指标要求
        3.2.2 频率源模块硬件设计
            3.2.2.1 关键器件
            3.2.2.2 频率源电路设计
        3.2.3 频率源模块控制设计
            3.2.3.1 DDS控制模式分析
            3.2.3.2 DDS点频模式实现
            3.2.3.3 DDS扫频模式实现
            3.2.3.4 DDS相位幅度调制实现
    3.3 功率控制模块设计
        3.3.1 指标要求与方案制定
        3.3.2 功率控制硬件电路设计
            3.3.2.1 关键器件
            3.3.2.2 功率控制硬件设计
        3.3.3 功率控制代码设计
            3.3.3.1 ADC采样设计
            3.3.3.2 功率检测算法实现
            3.3.3.3 功率增益控制
    3.4 ARM通信接口设计
    3.5 FPGA外围电路设计
    3.6 本章小结
第四章 捷变频信号源控制板实现及测试
    4.1 控制板电路硬件实现
    4.2 电源供电电压测试
    4.3 频率源功能测试及分析
    4.4 功率控制功能测试及分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3938895