短波天线系统相位检测技术的研究

发布时间：2017-10-13 05:41

  本文关键词：短波天线系统相位检测技术的研究

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【摘要】：人类在享受现代化的无线通信方式带来便利的同时,也对无线通信技术提出更高的要求。尤其是应用于军事领域的无线通信设备,更是提出要具有电子对抗的能力。利用空间功率合成技术提高天线系统的工作功率,是提高电子对抗能力的一种重要手段。在空间功率合成技术中,相位检测是其涉及的重要技术之一,相位检测精度影响着各路电磁信号的合成效率,本论文正是在这样的应用需求下展开研究工作。人类对相位技术的应用时间较长,测量方法也有常见的多种,主要可以分为基于硬件电路的测量方法和基于信号处理算法的软件测相方法。虽然基于算法的软件测相方法在理论上可以达到很高的测量精度,但在工程中往往无法达到理论的精度。随着集成电路的发展,将射频电路集成到一颗芯片上,利用射频芯片进行射频测量也得到快速发展。AD8302就是一颗高精度集成鉴相器件,内部集成对数放大器、鉴相器、低通滤波器,可实现中高频信号的高精度相位测量,并且其测量电路比较简单、设计与使用成本较低,具有一定的研究价值。本文采用工控机、信号采集板卡与高精度鉴相器相结合的方案,实现相位差测量功能,同时完成系统其他功能,包括信号处理、驻波测量等需求。本系统是基于虚拟仪器原理设计的系统,具有软件功能可定制的优良特性。最终完成的基于Window系统的应用软件主要实现对天线射频信号的采样与分析处理,包括FFT、波形还原、频谱分析、相位差检测、结果显示等功能。设计完成的相位检测设备最终安装并应用在电磁环境非常复杂的天线阵附近,所以需要考虑设备的电磁兼容问题。在设计前参阅了大量的文献资料,对设备进行了一些合理的电磁兼容设计,并在已有条件下进行了相关实验,文章中会具体介绍本文电磁兼容相关的设计与方法。
【关键词】：短波信号 相位检测 AD8302 电磁兼容
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925;TN822.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 课题的研究背景16-18
• 1.1.1 短波通信及天线阵16-17
• 1.1.2 课题的研究意义17-18
• 1.2 课题核心问题介绍18-19
• 1.3 论文主要工作介绍19-22
• 1.3.1 研究思路19-20
• 1.3.2 章节安排20-22
• 第二章 相位差测量技术简介22-32
• 2.1 硬件相位差测量方法22-25
• 2.1.1 示波器法22-23
• 2.1.2 基于异或门法23-24
• 2.1.3 频率变换法24-25
• 2.2 信号处理方法25-28
• 2.2.1 傅里叶变换25-26
• 2.2.2 相关法测量相位差原理26-28
• 2.3 本论文所用方法介绍28-30
• 2.3.1 各种方法的优缺点28-29
• 2.3.2 本文选用方法29-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第三章 系统方案的确定32-52
• 3.1 系统框架32-33
• 3.2 模块选型及其特点33-36
• 3.2.1 工控机主板参数33-35
• 3.2.2 信号数据采集卡35-36
• 3.3 频率变化法相位差检测电路36-41
• 3.3.1 检测电路仿真及分析36-38
• 3.3.2 AD8302输出特性介绍38-41
• 3.4 相位检测板电路的设计41-46
• 3.4.1 AD8302电路及信号衰减网络的设计41-43
• 3.4.2 微控制器及其外围电路43-45
• 3.4.3 继电器矩阵介绍45-46
• 3.5 系统电磁兼容问题的考虑46-49
• 3.5.1 相位检测板PCB设计46-47
• 3.5.2 屏蔽罩的设计47-48
• 3.5.3 设备接地的方法48-49
• 3.6 定制工控机49-50
• 3.7 本章小结50-52
• 第四章 相位差测量及软件实现52-64
• 4.1 相位差测量52-55
• 4.1.1 相位差测量的方法52-54
• 4.1.2 相位差计算方法54-55
• 4.2 系统软件需求55-57
• 4.3 嵌入式软件设计57-58
• 4.4 软件功能设计58-62
• 4.4.1 相位差计算系数存取58-59
• 4.4.2 数据采集及频谱分析59-60
• 4.4.3 驻波比测量60-62
• 4.5 本章小结62-64
• 第五章 系统整体测试及误差分析64-74
• 5.1 试验方法介绍64-65
• 5.1.1 标准值来源64-65
• 5.1.2 测试连接方法65
• 5.2 测试内容介绍65-69
• 5.2.1 常温测试66-67
• 5.2.2 温度适应性试验67-68
• 5.2.3 湿热环境试验68-69
• 5.3 电磁兼容问题的对比实验69-74
• 第六章 总结和展望74-76
• 6.1 总结74-75
• 6.2 展望75-76
• 参考文献76-78
• 致谢78-80
• 作者简介80-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1023168