位移雷达转发器的设计与实现
发布时间：2021-08-18 09:47
大型结构如输电铁搭、水库大坝、摩天大楼等在使用中会发生位移变形,尤其是在灾害环境下,需要研究有效的变形监测方法和变形监测仪器,以便对工程质量进行诊断,对可能发生的灾害进行预测预报。与光学位移测量系统相比,微波位移测量系统具有全天候、高精度、自动化的优点。在重庆市科技计划项目“危岩滑坡及大型建筑物微变形的无线电监测技术”和“三同信道及其在微位移测量中的应用”支持下,项目组申请了发明专利“一种微位移测量系统”,并研制了相应的实验系统。该系统的基本工作原理为:在被测点放置无源角反射器,在测量点放置位移测量雷达,位移测量雷达向角反射器辐射射频载波信号,无源角反射器将射频载波信号直接沿原路径返回,位移测量雷达接收回波信号,与发射信号比相可测得微位移量,测量精度可达亚毫米级。该系统在实际使用中存在如下问题:（1）雷达测量距离与角反射器的尺寸有直接关系,角反射器尺寸太大会导致安装不方便;（2）角反射器只能对射频信号进行反射,没有信号处理能力,不能实现多点测量。针对这些问题,在国家自然科学基金项目“微变形监测雷达技术研究”和重庆市科技计划项目“位移标签雷达测量技术研究”等支持下,项目组申请了发明专利“...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FPGA主控模块总体框图
3 位移雷达转发器硬件电路设计从机输出）、SCK（主机产生时钟信号驱动数据线路的时序，最大为 f频率最大为 f/2CPU）、SS（主机使能从机的使能信号），有的芯片ip Select)。运用电路中，FPGA 芯片作为主机，外扩的 Flash 作为从机。FPGA SCLK 时钟信号来驱动总线，当 SS 使能信号为低时选中从机设备过 MOSI 连接线将需要传输的数据发送至从机，SPI 是全双工通信周期内，从机也可以通过 MISO 将信号发送至主机。需要传输下一待 SCK 时钟信号下一次翻转即可。SPI 数据总线的时序如图所示:
图 3.11 锁相环原理Fig.3.11 Principle of phase locked loop，锁相环输出信号反馈到鉴相器，鉴相器对UI差信号 UtD，压差信号经环路滤波器输出压控振荡器上得到信号 UtO。输出信号不断的和输终将实现对输入信号 UtI的锁定。4351 芯片的外部基准时钟和外部环路滤波器电时钟的小数或者整数 N 分频，根据其外部分频4 分频、8 分频、16 分频、32 分频、64 分频置或者 FPGA 软件配置为静音功能、能实现射频频的功能，文中 ADF4351 的参考时钟输入端精度低温漂有源晶振，该晶振在驱动电压下输出 1MHz 时频率的偏移为正负 0.2Hz。在锁相环
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADF4351和FPGA的合成频率源的设计[J]. 王晗,程诚,施嘉儒. 电子技术应用. 2017(10)
[2]基于ADF4351的频率源设计与实现[J]. 单月忠,刘太君,叶焱,杨延嗣. 无线电通信技术. 2014(06)
[3]雷达角反射器的研究进展及展望[J]. 张志远,张介秋,屈绍波,杜洪亮. 飞航导弹. 2014(04)
[4]信号完整性设计中的抖动与振铃消除技术[J]. 佟星元,朱樟明,杨银堂,孔亮. 西安电子科技大学学报. 2012(06)
[5]基于AD9910的高频多模式信号发生器的设计[J]. 李俊,谭秋林,崔永俊,李锦明. 电视技术. 2012(09)
[6]基于AD9910的多通道信号发生器[J]. 胡茂海,蒋鸿宇,严俊,文豪,富艳琴. 信息与电子工程. 2012(01)
[7]印刷电路板焊点的智能检测[J]. 谢宏威,张宪民,邝泳聪,欧阳高飞. 光学精密工程. 2011(09)
[8]基于数字图像处理技术的多点动态位移监测[J]. 李鹏辉,赵文光,朱宏平,文银平. 华中科技大学学报(自然科学版). 2011(02)
[9]高频电路在PCB设计中的特殊对策[J]. 李雪东,朱运航. 中国科技信息. 2008(15)
[10]雷达电源监控系统设计[J]. 胡建东,吕方明,黄幸. 现代雷达. 2008(01)
博士论文
[1]微变形遥测雷达的研究与实现[D]. 付连庆.重庆大学 2012
[2]射频放大器的效率增强与线性化技术研究[D]. 尤览.中国科学技术大学 2011
硕士论文
[1]微变形中频信标机的设计与实现[D]. 谢芝茂.重庆大学 2016
本文编号：3349661
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FPGA主控模块总体框图
3 位移雷达转发器硬件电路设计从机输出）、SCK（主机产生时钟信号驱动数据线路的时序，最大为 f频率最大为 f/2CPU）、SS（主机使能从机的使能信号），有的芯片ip Select)。运用电路中，FPGA 芯片作为主机，外扩的 Flash 作为从机。FPGA SCLK 时钟信号来驱动总线，当 SS 使能信号为低时选中从机设备过 MOSI 连接线将需要传输的数据发送至从机，SPI 是全双工通信周期内，从机也可以通过 MISO 将信号发送至主机。需要传输下一待 SCK 时钟信号下一次翻转即可。SPI 数据总线的时序如图所示:
图 3.11 锁相环原理Fig.3.11 Principle of phase locked loop，锁相环输出信号反馈到鉴相器，鉴相器对UI差信号 UtD，压差信号经环路滤波器输出压控振荡器上得到信号 UtO。输出信号不断的和输终将实现对输入信号 UtI的锁定。4351 芯片的外部基准时钟和外部环路滤波器电时钟的小数或者整数 N 分频，根据其外部分频4 分频、8 分频、16 分频、32 分频、64 分频置或者 FPGA 软件配置为静音功能、能实现射频频的功能，文中 ADF4351 的参考时钟输入端精度低温漂有源晶振，该晶振在驱动电压下输出 1MHz 时频率的偏移为正负 0.2Hz。在锁相环
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADF4351和FPGA的合成频率源的设计[J]. 王晗,程诚,施嘉儒. 电子技术应用. 2017(10)
[2]基于ADF4351的频率源设计与实现[J]. 单月忠,刘太君,叶焱,杨延嗣. 无线电通信技术. 2014(06)
[3]雷达角反射器的研究进展及展望[J]. 张志远,张介秋,屈绍波,杜洪亮. 飞航导弹. 2014(04)
[4]信号完整性设计中的抖动与振铃消除技术[J]. 佟星元,朱樟明,杨银堂,孔亮. 西安电子科技大学学报. 2012(06)
[5]基于AD9910的高频多模式信号发生器的设计[J]. 李俊,谭秋林,崔永俊,李锦明. 电视技术. 2012(09)
[6]基于AD9910的多通道信号发生器[J]. 胡茂海,蒋鸿宇,严俊,文豪,富艳琴. 信息与电子工程. 2012(01)
[7]印刷电路板焊点的智能检测[J]. 谢宏威,张宪民,邝泳聪,欧阳高飞. 光学精密工程. 2011(09)
[8]基于数字图像处理技术的多点动态位移监测[J]. 李鹏辉,赵文光,朱宏平,文银平. 华中科技大学学报(自然科学版). 2011(02)
[9]高频电路在PCB设计中的特殊对策[J]. 李雪东,朱运航. 中国科技信息. 2008(15)
[10]雷达电源监控系统设计[J]. 胡建东,吕方明,黄幸. 现代雷达. 2008(01)
博士论文
[1]微变形遥测雷达的研究与实现[D]. 付连庆.重庆大学 2012
[2]射频放大器的效率增强与线性化技术研究[D]. 尤览.中国科学技术大学 2011
硕士论文
[1]微变形中频信标机的设计与实现[D]. 谢芝茂.重庆大学 2016
本文编号：3349661
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3349661.html
