论文题目: VLBI数据采集终端中数字基带转换器的研究和设计
论文类型: 博士论文
论文专业: 天文技术和方法
作者: 项英
导师: 张秀忠
关键词: 数字基带转换器,数字采样,数字频率综合,数字滤波
文献来源: 中国科学院研究生院（上海天文台）
发表年度: 2005
论文摘要: 由于天文和深空探测的需求，决定了VLBI的发展方向为实时性、高灵敏度、高可靠性和更宽的频率覆盖，这对VLBI设备提出了新的要求。VLBI数据终端作为VLBI台站的主要设备，承担着频段选择、数据采集、数据编码、数据记录等任务。模拟基带转换器作为其主要部分，电路复杂，价格昂贵且可靠性差。本论文主要研究数字基带转换器的实现，以代替现有的模拟基带转换器。 论文的前两章介绍了课题研究的背景，数字基带转换器的国内外研究情况以及VLBI新技术的进展。 第三章研究了射电干涉测量中的信号处理，重点阐述与数字基带转换器有关的射电信号的量化效率(3～8比特量化)，单边带信号的实现算法；并给出了一种可操作的带宽综合阵列的设计方法。 第四章具体分析了数字基带转换器所涉及的基本理论之一——数字采样。着重介绍了带通采样理论、A／D采样器的量化效应等。 第五章研究了数字基带转换器所涉及的基本理论之二——数字频率综合。分析了数字频率综合器的具体设计，以及相位截短效应和幅度量化效应。 第六章研究了数字基带转换器所涉及的基本理论之三——数字滤波。首先分析了线性相位滤波器的特性和设计方法，然后对数字基带转换器中所要用到的各种数字滤波器进
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 课题背景简介
1.2 国内外研究现状
1.3 论文期间主要工作介绍
第二章 VLBI新技术
2.1 基于磁盘的VLBI数据记录系统
2.2 e-VLBI
2.3 数字滤波和高速A/D(Analog-to-Digital)采样器
2.4 最新相关处理机技术
2.5 VLBI标准接口
第三章 射电干涉测量中的信号处理
3.1 两变量的高斯概率分布
3.2 信号通道频率响应的评估
3.3 射电信号3比特及3比特以上的量化分析
3.4 VLBI接收系统
3.5 基带转换原理
3.5.1 单边带信号(SSB)的时域表达式
3.5.2 实现方法
3.6 带宽综
3.6.1 带宽综合理论
3.6.2 基于matlab的算法
第四章 数字采样
4.1 采样定理及其频谱
4.2 带通采样定理原理及证明
4.2.1 带通采样定理
4.2.2 带通采样定理的简单证明
4.3 多速率信号采样
4.3.1 抽取
4.3.2 内插
4.3.3 分数倍变速
4.4 量化效应
4.5 A/D变换器的性能参数和测试方法
4.5.1 几个重要的性能指标
4.5.2 A/D采样器的测试方法
4.6 提高ADC动态范围的技术
第五章 数字频率综合(DDS)
5.1 DDS基本结构
5.2 理想情况下DDS的频谱分析
5.3 相位截短误差分析
5.3.1 ε_P(n)的频谱特性
5.3.2 相位截短情况下的DDS输出频谱
5.4 幅度量化误差分析
5.5 D/A对输出信号频谱的影响
5.6 有用的计算公式
第六章 数字滤波技术
6.1 滤波器的技术指标及分类
6.1.1 技术指标
6.1.2 数字滤波器的分类
6.2 FIR数字滤波器设计研究
6.2.1 FIR数字滤波器设计算法
6.2.2 线性相位FIR滤波器
6.2.3 FIR数字滤波器的系数量化及定点数设计中的动态范围考虑
6.2.4 FIR数字滤波器内部数据寄存器位宽的考虑
6.2.5 FIR数字滤波器的FPGA实现算法——分布式算法
6.3 多相滤波器
6.4 CIC抽取滤波器
6.5 补偿滤波器
6.6 Hilbert滤波器
第七章 数字基带转换器的设计
7.1 模拟基带转换器的结构及其性能指标
7.2 新型VLBI数据采集终端的构想
7.3 DBBC的具体实现
7.4 core模块算法的实现
7.4.1 采用DDS+数字滤波实现
7.4.2 多相滤波+FFT的结构
第八章 MINIDBBC样机及实验结果
8.1 MiniDBBC样机的硬件平台
8.2 Core模块的FPGA实现
8.2.1 输入带宽64 MHZ下各模块的设计
8.2.2 输入带宽128MHz下各模块的设计
8.2.3 FPGA实现
8.3 实验结果及分析
8.4 8-通道样机的硬件结构
第九章 结论和展望
9.1 结论
9.2 展望
参考文献
附录A
附录B
攻读学位期间发表的学术论文
个人简历
发布时间: 2006-09-22
参考文献
- [1].我国空间VLBI系统的有关设计和模拟计算研究[D]. 魏二虎.武汉大学2006
- [2].基于VLBI跟踪观测的空间飞行器瞬时状态参量归算[D]. 郭丽.中国科学院研究生院（上海天文台）2007
相关论文
- [1].VLBI2010与GNSS联合数据分析理论及方法研究[D]. 马高峰.解放军信息工程大学2011
- [2].空间测量技术的数据处理精度评估和残差统计分析[D]. 胡小工.中国科学院上海天文台1999
- [3].甚长基线干涉测量应用于参考系建立和现代地壳运动测量的研究[D]. 王广利.中国科学院上海天文台2000
- [4].基于VLBI资料的地球定向参数高频变化研究[D]. 张波.中国科学院研究生院（上海天文台）2004
- [5].卫星及射电源VLBI观测信号相关处理小波方法研究[D]. 夏海波.中国科学院研究生院（上海天文台）2004
- [6].“嫦娥一号”探月飞行器的轨道计算研究[D]. 黄勇.中国科学院研究生院（上海天文台）2006
- [7].我国空间VLBI系统的有关设计和模拟计算研究[D]. 魏二虎.武汉大学2006
- [8].基于CC的工业数据采集系统开发方法研究[D]. 向冬.西北工业大学2006
- [9].利用VLBI研究活动星系核中的吸收[D]. 蔡宏兵.中国科学院研究生院（上海天文台）2007
- [10].基于VLBI跟踪观测的空间飞行器瞬时状态参量归算[D]. 郭丽.中国科学院研究生院（上海天文台）2007