相干的次声频率段电信号源研究
发布时间：2021-10-13 14:11
国际恐怖活动、民族极端分裂主义、暴力犯罪等非传统安全问题日益成为我国构建社会主义和谐社会的重要挑战。非致命武器作为一种软杀伤、低破坏性的人道主义武器获得了广泛的发展。次声波是指频率低于20Hz的声波，由于人体许多内脏器官的共振频率也处于这一频段，所以当一定强度的次声波作用于人体时，人就会产生不适感甚至丧失抵抗能力。次声波武器就是利用这一原理制成的非致命性武器。次声波武器因其独特的优点获得了各国军队和警方的高度重视。本文研究的是尚在探索中的小型便携式现场可控次声非致命武器的关键技术之一。该非致命武器采用一系列次声波相互干涉以达到定向传播的目的，为解决现场可控非致命效果的特殊需求，对“相干的次声频率段电信号源”展开研究。DDS（Direct DigitalFrequency Synthesis：直接数字频率合成）技术是一种全数字化的频率合成技术。DDS技术可以较好的实现现场可控非致命次声武器所需的相干多路的实时可控电信号源。通过对探索中现场可控次声非致命武器工作原理的分析，根据信号源激励压电式次声相控阵列而产生相互干涉声波的目的，总结了其对信号源的特殊要求。在分析比较了与其相关的技术的基础...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究目的和意义
1.2 非致命武器和次声武器发展现状
1.2.1 非致命武器的由来和发展
1.2.2 非致命次声武器的优点
1.2.3 声学武器发展现状
1.2.4 探索中的次声武器
1.3 “相干的次声频率段电信号源”的探讨
1.3.1 一般信号源的发展和现状
1.3.2 探索中反恐非致命次声武器对信号源的特殊要求
1.4 主要研究内容
2 相干的次声频率段电信号源实现途径
2.1 某次声武器的工作原理
2.1.1 系统组成和工作原理
2.1.2 相干的次声频率段电信号源的参考指标
2.2 相干的次声频率段电信号源的技术方案
2.2.1 声压的波动方程
2.2.2 信号干涉原理
2.2.3 几种技术方案比较和评述
2.2.4 系统方案综述
2.3 DDS 信号发生技术的补充研究
2.3.1 DDS 原理和结构简介
2.3.2 技术实现的初步考虑
2.4 本章小结
3 相干的次声频率段电信号源设计与实现
3.1 FPGA 开发平台
3.2 开发软件分析
3.3 设计语言分析
3.4 3 路相干次声频段点信号源的 FPGA 实现
3.4.1 FPGA 设计流程
3.4.2 串口接收设计
3.4.3 串口接收到数据的处理
3.4.4 相位累加器模块的实现
3.4.5 波形 ROM 设计
3.4.6 设计结果分析
3.5 本章小结
4 DDS 信号源误差分析
4.1 DA 芯片选择和 DA 电路设计
4.2 低通滤波器设计
4.3 DDS 输出的频谱特性和误差分析
4.4 本章小结
5 仿真与实验验证
5.1 系统仿真
5.2 试验测试
6 结论与展望
6.1 研究工作总结
6.2 科学技术进步与创新点
6.3 展望
附录
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EDA的数字电子技术教学改革与实践[J]. 杨德明. 微型电脑应用. 2011(02)
[2]基于可编程逻辑器件技术的基本模型机实验的设计与实现[J]. 张宇华. 广东工业大学学报(社会科学版). 2010(S1)
[3]基于FPGA的直接数字频率合成器（DDS）的设计[J]. 杨清. 科技资讯. 2008(24)
[4]基于Quartus II的两种数字频率计的设计与比较[J]. 曾永西. 福建电脑. 2008(06)
[5]EDA技术综述[J]. 刘昌华. 计算机与数字工程. 2007(12)
[6]一种基于DDS芯片AD9959的高精度信号发生器[J]. 陈嘉佳,潘志浩,王天麟. 自动化仪表. 2007(04)
[7]浅谈非致命技术和武器[J]. 罗志成. 警察技术. 2007(02)
[8]HDL硬件描述语言教学实践[J]. 徐玓. 安徽电子信息职业技术学院学报. 2007(01)
[9]非致命武器的绿色设计[J]. 咸兴平,郭三学,刘禄胜. 国防技术基础. 2007(01)
[10]实现直接数字频率合成器的三种技术方案[J]. 姜田华. 电子技术应用. 2004(03)
博士论文
[1]超宽带脉压雷达信号产生系统研究[D]. 李衍忠.电子科技大学 2000
硕士论文
[1]基于MCU与FPGA的DDS信号发生器的研究与实现[D]. 高之圣.江南大学 2009
[2]基于FPGA函数信号发生器的设计与实现[D]. 黄振华.江苏大学 2009
[3]DDS任意波形发生器的设计与实现[D]. 薛文.南京理工大学 2004
本文编号：3434824
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究目的和意义
1.2 非致命武器和次声武器发展现状
1.2.1 非致命武器的由来和发展
1.2.2 非致命次声武器的优点
1.2.3 声学武器发展现状
1.2.4 探索中的次声武器
1.3 “相干的次声频率段电信号源”的探讨
1.3.1 一般信号源的发展和现状
1.3.2 探索中反恐非致命次声武器对信号源的特殊要求
1.4 主要研究内容
2 相干的次声频率段电信号源实现途径
2.1 某次声武器的工作原理
2.1.1 系统组成和工作原理
2.1.2 相干的次声频率段电信号源的参考指标
2.2 相干的次声频率段电信号源的技术方案
2.2.1 声压的波动方程
2.2.2 信号干涉原理
2.2.3 几种技术方案比较和评述
2.2.4 系统方案综述
2.3 DDS 信号发生技术的补充研究
2.3.1 DDS 原理和结构简介
2.3.2 技术实现的初步考虑
2.4 本章小结
3 相干的次声频率段电信号源设计与实现
3.1 FPGA 开发平台
3.2 开发软件分析
3.3 设计语言分析
3.4 3 路相干次声频段点信号源的 FPGA 实现
3.4.1 FPGA 设计流程
3.4.2 串口接收设计
3.4.3 串口接收到数据的处理
3.4.4 相位累加器模块的实现
3.4.5 波形 ROM 设计
3.4.6 设计结果分析
3.5 本章小结
4 DDS 信号源误差分析
4.1 DA 芯片选择和 DA 电路设计
4.2 低通滤波器设计
4.3 DDS 输出的频谱特性和误差分析
4.4 本章小结
5 仿真与实验验证
5.1 系统仿真
5.2 试验测试
6 结论与展望
6.1 研究工作总结
6.2 科学技术进步与创新点
6.3 展望
附录
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EDA的数字电子技术教学改革与实践[J]. 杨德明. 微型电脑应用. 2011(02)
[2]基于可编程逻辑器件技术的基本模型机实验的设计与实现[J]. 张宇华. 广东工业大学学报(社会科学版). 2010(S1)
[3]基于FPGA的直接数字频率合成器（DDS）的设计[J]. 杨清. 科技资讯. 2008(24)
[4]基于Quartus II的两种数字频率计的设计与比较[J]. 曾永西. 福建电脑. 2008(06)
[5]EDA技术综述[J]. 刘昌华. 计算机与数字工程. 2007(12)
[6]一种基于DDS芯片AD9959的高精度信号发生器[J]. 陈嘉佳,潘志浩,王天麟. 自动化仪表. 2007(04)
[7]浅谈非致命技术和武器[J]. 罗志成. 警察技术. 2007(02)
[8]HDL硬件描述语言教学实践[J]. 徐玓. 安徽电子信息职业技术学院学报. 2007(01)
[9]非致命武器的绿色设计[J]. 咸兴平,郭三学,刘禄胜. 国防技术基础. 2007(01)
[10]实现直接数字频率合成器的三种技术方案[J]. 姜田华. 电子技术应用. 2004(03)
博士论文
[1]超宽带脉压雷达信号产生系统研究[D]. 李衍忠.电子科技大学 2000
硕士论文
[1]基于MCU与FPGA的DDS信号发生器的研究与实现[D]. 高之圣.江南大学 2009
[2]基于FPGA函数信号发生器的设计与实现[D]. 黄振华.江苏大学 2009
[3]DDS任意波形发生器的设计与实现[D]. 薛文.南京理工大学 2004
本文编号：3434824
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