调制域脉冲分析仪射频包络参数测试系统的研制

论文摘要

调制域是由信号的时间和频率两个轴构成的平面域,反映了信号频率与时间的关系,是对信号进行三维（时域、频域、调制域）测量不可缺少的一个测量域。调制域分析技术是近几年发展起来的一项全新的复杂信号分析技术。调制域分析仪用于测量信号的频率、相位、时间间隔随时间变化的特性,在抗干扰通信、捷变频雷达、电子战系统、机电系统中有重要的应用,是研制、生产、维护现代军事及民用电子系统的必备仪器。本教研室在九五期间已成功研制出调制域分析仪实验样机一台,但该机与国外同类仪器的先进水平尚有较大的差距。此次课题以提高整机的技术指标以及系统的稳定性、可靠性,形成产品为最终目的,采用新的原理和技术方案对调制域分析仪进行全面改进,同时加入了射频脉冲包络测量等功能。经过验证,研制出的MDPA-1 型调制域脉冲分析仪各项技术指标和可靠性都在原系统基础上有了大幅度的提高。本文首先对MDPA-1 型调制域分析仪的测量原理、关键技术、系统硬件结构和系统技术指标进行大致的介绍,然后重点介绍该仪器的射频脉冲包络测试电路的研制工作,包括硬件和软件两方面的工作内容。硬件方面,主要介绍射频脉冲包络测试电路板中的射频脉冲包络检波电路、宽带放大电路、AD 变换器和CPLD 逻辑控制模块;软件方面,主要介绍包络检波软件控制识别模块。论文的最后部分介绍了射频脉冲包络测试电路板的硬件调试方案,给出了射频脉冲包络参数的部分测量数据记录,并对测量结果进行了说明。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 调制域的概念
• 1.2 调制域分析仪的应用领域及其重要性
• 1.3 国内外动态
• 1.4 本文的主要工作和论文结构
• 第二章 MDPA-1 型调制域脉冲分析仪的测量原理和关键技术
• 2.1 调制域分析仪测量模式
• 2.2 触发方式
• 2.3 调制域分析仪的测量原理
• 2.3.1 频率（周期）～时间特性测量
• 2.3.1.1 通用电子计数器频率测量原理
• 2.3.1.2 调制域分析仪频率～时间特性测量原理
• 2.3.2 .时间间隔～时间特性测量
• 2.3.3 相位～时间特性测量
• 2.3.4 脉冲包络信号参数的测量
• 2.4 调制域分析仪的关键技术
• 2.4.1 零空闲时间计数器技术
• 2.4.2 相关计数器技术
• 2.4.3 双相时基计数法技术
• 2.4.4 高速采样技术
• 2.4.5 其他关键技术
• 第三章 MDPA-1 型调制域脉冲分析仪系统硬件结构及系统指标
• 3.1 调制域分析仪的系统硬件结构
• 3.1.1 系统硬件原理图
• 3.1.2 调制域分析仪的基本工作流程
• 3.1.3 调制域分析仪的硬件结构框图
• 3.2 调制域分析仪主要技术性能指标
• 3.2.1 主要功能和技术指标
• 3.2.1.1 测量对象
• 3.2.1.2 测量功能
• 3.2.1.3 技术指标
• 3.2.2 系统指标论证
• 3.2.2.1 时间分辨率
• 3.2.2.2 频率分辨率
• 3.2.2.3 系统连续测量时间
• 3.2.2.4 系统测量范围
• 3.2.2.5 系统最大连续采样速率
• 第四章 射频脉冲包络测试电路板的硬件方案
• 4.1 射频脉冲包络测试电路板的总体硬件结构
• 4.2 射频脉冲包络测试电路板的主要功能模块的介绍
• 4.2.1 可程控衰减器
• 4.2.2 AD9054A 模数转换芯片
• 4.2.2.1 AD9054A 的内部结构以及引脚分布
• 4.2.2.2 AD9054A 的工作时序图
• 4.2.3 逻辑控制模块isp MACH4256V
• 4.2.3.1 Lattice isp MACH 4256V
• 4.2.3.2 4256V 特点和性能
• 4.2.3.3 MACH4256V 结构
• 4.2.3.4 Lattice 开发工具
• 4.2.3.5 射频脉冲包络测试电路板中的 CPLD 数字逻辑电路设计
• 4.2.3.6 射频脉冲包络测试波电路板中的 CPLD 仿真结果
• 4.3 射频脉冲包络测试电路板的信号流程简介
• 第五章 射频脉冲包络测试电路板的软件方案
• 5.1 MDPA-1 型调制域分析仪系统软件简单介绍
• 5.1.1 系统初始化模块
• 5.1.2 测量参数设置模块
• 5.1.3 测量硬件触发及数据采集模块
• 5.1.4 包络检波软件控制识别模块
• 5.1.5 系统图形化显示模块和统计分析模块
• 5.2 包络检波软件控制识别模块
• 5.2.1 调节射频脉冲包络信号峰峰值的自适应控制环路
• 5.2.2 包络检波软件控制识别模块的实现
• 5.2.2.1 包络检波软件控制识别模块的总体流程
• 5.2.2.3 包络检波软件控制识别模块中的主要功能控制函数的简介
• 5.2.2.4 包络检波软件控制识别模块的数据处理算法
• 5.2.2.5 包络检波软件控制识别模块的完整流程图
• 第六章 射频脉冲包络测试电路板的调试方案和实测数据分析
• 6.1 射频脉冲包络测试电路板的调试方案
• 6.1.1 调试系统的组成
• 6.1.2 调试方法
• 6.1.3 射频包络检波电路板调试中遇到的问题
• 6.1.4 射频脉冲包络测试系统需完善改进之处
• 6.2 射频脉冲包络参数实测数据分析
• 6.2.1 射频脉冲包络参数测量系统组成
• 6.2.2 射频包络参数测量数据记录
• 6.2.3 测量结果分析
• 6.3 工作总结
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历