基于压频转换的相敏检波器的研究

发布时间：2023-02-27 21:05

　　设计研究微弱信号检测技术,是解决如何从信噪比较低的复杂信号中提取出特征信号的关键。现代电子通信技术的发展,对于此项内容的探索在不断深入,这主要是因为其在社会发展的各个方面都表现出巨大生命力,小至与我们身体相关的生物医疗,大到国家军事航空等范畴。这些都一直在鞭策社会和国家持续发展微弱信号检测技术,并探索各种新方式概念,只为能更高效率的实现检测。微弱信号检测的方法也随之发展,发展至今无论是频率谱密度分析、采样积分等技术研发初期方法,还是近些年的随机共振、小波分析等新型技术都在行业内具有强大的生命力。本课题需要设计一款适合工业场合使用的、可靠性高、原理简单、价格低廉的微弱信号检测仪器,故结合课题需求最终选用相关检测法进行微弱信号识别。为了完成对微弱信号的识别提取,本课题提出了一款基于压频转换的相敏检波器。利用压频转换电路,被测信号中的模拟电压大小转换成频率,使用FPGA根据参考信号对转换后的频率信号进行计数和滤波,从而实现微弱信号检测。压频转换电路,将模拟电压信号转变为与其大小呈一次函数关系的频率信号,实现了电压信号到频率信号的转换,从而将相关检测中的被测信号与参考信号间的乘法运算变为加减法...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的提出及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题研究内容
    1.4 课题需求分析
    1.5 本章小结
第二章 理论分析及总体设计方案
    2.1 相敏检波原理及应用
    2.2 基于压频转换的相敏检波
    2.3 总体设计方案
        2.3.1 相敏检波器的电路设计
        2.3.2 相敏检波器的逻辑设计
    2.4 本章小结
第三章 相敏检波器的电路设计
    3.1 系统整体框图
    3.2 压频转换电路的设计
        3.2.1 压频转换电路的原理
        3.2.2 压频转换芯片选型及电路设计
    3.3 信号调理电路的设计
        3.3.1 偏置电路的设计
        3.3.2 电平转换电路的设计
    3.4 测量与处理电路的设计
        3.4.1 主控芯片
        3.4.2 FPGA电路设计
        3.4.3 SDRAM的设计
        3.4.4 JTAG接口的设计
    3.5 电源电路的设计
    3.6 本章小结
第四章 相敏检波器的逻辑设计
    4.1 开发环境
    4.2 整体模块设计
    4.3 时钟生成模块
    4.4 测量模块
    4.5 滤波模块
    4.6 通信模块
        4.6.1 串口发送模块
        4.6.2 FIFO模块
    4.7 本章小结
第五章 滤波算法
    5.1 滤波算法介绍
    5.2 递推平均滤波算法
    5.3 本章小结
第六章 系统调试与实验
    6.1前期原理验证实验
    6.2 仿真平台
        6.2.1 MATLAB/Simulink
        6.2.2 ModelSim
    6.3 实验与分析
        6.3.1 信号波形
        6.3.2 理论验证实验
        6.3.3 叠加噪声实验
        6.3.4 不同积分时间常数的实验
        6.3.5 误差分析
    6.4 板级调试与程序固化
        6.4.1 板级调试
        6.4.2 通过JTAG固化程序
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
作者简介
致谢



本文编号：3751442