相位噪声测试数据处理和主机系统软件开发

相位噪声测试数据处理和主机系统软件开发

一、相噪测试数据处理及主机系统软件研制(论文文献综述)

王雷[1](2021)在《飞机载荷无线数据采集系统的设计》文中研究指明飞机作为常见的交通运输工具在民用和军用领域被广泛使用。这要求飞机在设计过程中要留有充裕的结构强度余量,以保证飞机在恶劣大气环境和不同飞行姿态等极端条件下,其实际承受载荷满足设计的结构强度要求。飞机载荷试验旨在获取飞机的真实受载情况,为飞机结构强度设计提供依据。设计荷载不足将导致飞机在实际飞行过程中存在潜在安全隐患。相反,设计载荷余量过大会影响飞机机动性能,增加制造成本。所以飞机载荷试验对飞机的设计及制造至关重要。飞机载荷试验的目的是获取飞机主要结构部件的载荷分布情况。目前常用的测量方法是在测量点上分布传感器,通过获取飞机结构变形继而计算与载荷的数学关系,利用数学关系获得实际飞机载荷。由于试验时需在被测部件上大量布设测量点,因此大量线缆的布设会增加试验成本。为解决上述问题,本文设计了一种基于ZigBee的无线数据采集系统,并基于应变法设计对应的应变测量无线节点。考虑到环境温度对载荷测量的影响,本文同时设计有温度测量无线节点来补偿实际测量点处的应变数据。为满足大量数据采集的要求,本文依据ZigBee的组网特点设计有主机节点实现对各个测量节点的控制和数据传输等功能。为了便于数据的处理与管理,本文同时设计有上位机软件用于数据接收、存储、显示以及导出等功能。这些数据可以为载荷方程的建立提供原始数据。经测试,本文设计的飞机载荷无线数据采集系统的关键功能能够稳定运行,包括数据传输功能、应变测量功能、温度测量功能、数据存储功能、多通道测量功能。该系统不仅能够大大提高飞机载荷试验中线缆的布设效率,提高可靠性,而且能够减小传感器测量信号远距离传输的干扰问题。该方法对于其它多测量点的场合同样具有很好的借鉴作用。

索贝贝[2](2021)在《相位噪声测试仪的控制与显示模块的软件设计》文中研究说明相位噪声在工程和物理的许多领域都是一个关键问题,如振荡器、雷达、新兴的微波光子学以及更奇异的领域,如射电天文学、粒子加速器等。随着众多领域对高稳定度信号源需求的快速增长,高稳定度频率标准源的相位噪声的量值越来越小,并且测量难度进一步增加。近年来,相位噪声测量技术受到越来越多的关注。相位噪声测试仪实现对偏离载波1Hz-2MHz的相位噪声信号的测量,通过“模拟+数字”的设计将测得的相位噪声信息传送给上位机,上位机将接收到的数据进行计算分析、绘制波形并显示。本文从图形化界面显示、通道及环路的状态控制和数据传输处理这几方面进行软件需求分析,并根据需求分析确定软件系统的总体设计方案。本文主要研究以下方面:1.图形化界面显示功能。图形化界面是人机交互的主要渠道,其功能模块主要包括:菜单选择、波形绘制、坐标轴放大/缩小、标记信息管理、文件管理等功能。2.通道及环路的状态控制功能。通过串口接收状态帧数据,将正确解析的数据再次通过串口发送到硬件完成通道环路的状态控制。3.数据传输处理功能。通道环路的状态配置好后,数据接收线程采用在C#中加载动态链接库的方式实现数据接收功能。软件系统仍需对数据做互相关处理、低频缺损补偿等。4.低频缺损算法。本系统由于采用了锁相环技术,导致波形在低频段产生缺损现象。通过分析锁相环特性建立补偿模型,通过Matlab仿真验证模型的正确性,并最终应用在相位噪声测试仪中,实现低频缺损补偿。5.软件系统关键技术。该仪器软件系统还使用了多种关键技术,使用事件和自定义技术使得系统设计更加简单、人性化,使用多线程技术开发软件系统,使得程序的执行效率得到极大提高。

陈继远[3](2020)在《铯原子钟物理谐振器特性测试系统设计与实现》文中研究表明精确的时间频率参量在国防建设、卫星导航、数字通讯、科学实验等场景下都是不可或缺的。自1967国际计量大会将秒的定义从天文计时改为原子秒,计时标准正式进入原子时代,铯原子钟作为能够复现秒定义的装置对国家时频体系的建立具有重要意义。谐振器作为铯原子钟物理系统的核心部件其特性测试结果是衡量一台铯原子钟性能的重要参量。本文首先对铯原子钟及频率合成技术的发展进行简要介绍,并针对铯原子钟工作原理及结构进行分析,设计测试系统方案,解决现有测试系统调制复杂、设备间联系紧密,无法独立完成测试的问题。系统可划分为微波频率综合器硬件、中频信号调制模块、谱线采集模块、上位机软件四个部分,由上位机软件实现硬件调制参数的调节及跃迁谱线绘制,达到简化测试工作的目的。微波频率综合器将直接频率合成、锁相频率合成、直接数字频率合成三种技术结合,可输出高稳微波信号激励谐振器工作。其次对直接数字频率合成技术的频率合成原理及输出信号参数进行研究,基于AD9854芯片实现中频调制模块,由STM32控制输出满足谐振器测试所需的线性扫频、跳频、点频模式的中频信号,输出信号参数均可经USB动态配置,且与ADC采集和DMA传输配合工作,实现跃迁信号采集数据与当前输出频率的匹配,提高测试结果精度。基于WinForm图形程序开发平台实现上位机软件,软件根据测试系统需求共分为谱线绘制、硬件参数调节、数据通讯三个模块。谱线绘制模块基于GDI+技术进行绘制,提高绘制效率,解决原生控件在数据点多刷新快时的闪烁及卡顿问题,并提供了如线宽计算、量程调整、面板截图等功能。数据通讯模块基于USB协议实现上下位机间的数据通讯,在下位机连接后可自动完成识别与连接工作,并通知使用者,通过自定义事件的添加简化主程序的设计。最后对上位机软件控制功能及中频调制模块设定精度,微波频率综合器输出信号质量分别进行测试工作,然后将本系统接入铯原子钟物理系统进行谐振器测试工作,验证系统设计的可行性。

张广忠[4](2020)在《基于FPGA的视频SAR综合数字处理系统设计与实现》文中研究指明随着雷达成像技术的不断发展,近几年视频SAR成像这一概念被提出。视频SAR是以类似电影的方式再现场景的信息,其应用广泛,可以实时监测场景信息也可对机动目标进行动态观测等。为了更好地实现对视频SAR数据的成像处理,其相应的硬件数据采集系统成为当下研究热点。由于视频SAR成像系统适用于高帧率、高分辨率的连续成像,而SAR的帧率与雷达工作频率成正比,且其分辨率取决于发射信号带宽,所以设计视频SAR硬件系统的难点在于如何产生稳定的高频宽带信号以及对回波数据的高速采集存储。本论文针对以上难点设计了一套基于FPGA的视频SAR综合数字处理系统。本文主要研究内容和完成的工作如下:1.本论文围绕对视频SAR成像硬件系统的研究,对总体结构与各子模块进行了设计,完成了系统的硬件设计与软件逻辑设计等工作。针对系统的需求,设计了系统的整体结构框架,并选用了高性能且自带软核处理器的赛灵思V7系列FPGA为主处理芯片,软硬协同开发,降低了系统设计的复杂度。2.提出了一种中频信号的生成方法。针对视频SAR成像系统中对发射信号频率高、带宽大的需求,设计了带宽中频信号发生模块。目前主流的信号生成方法为直接频率合成(DDS)技术,根据采样定理可知,单路DDS的输出频率应小于系统时钟频率的一半,所以使用单路DDS产生信号的输出频率有限。本论文利用分布式思想,采用多路并行DDS技术,将多路DDS的相幅转换输出做并串转换后再送往高速数模转换器,这种方法可降低单个DDS核的频率即降低了系统时钟,从而方便宽带中频信号的产生。3.提出了一种高速采集与存储的方法。针对视频SAR成像系统中对数据高速采集的需求,设计了中频信号采集模块。利用带通采样的原理,对解调并去斜处理后的宽带中频信号直接进行采集,降低了采样频率,提高了采集效率。针对采集过程中速率高、数据量大等问题,设计了数据存储模块,采用12块m SATA盘并行存储的方法,既提高了速率又减小了体积。最后在固态盘中搭建了文件系统,方便了上位机直接对固态盘中数据的访问。4.提出了一种软硬协同控制的方法。针对系统在工作过程中可根据需求实时调控等问题,设计了软核通信控制模块。利用FPGA中自带的Microblaze软核灵活方便的特点,在软核中实现串口接收并解析上位机指令和对外界信息的接收,实现软硬协同控制,使设计更为简化,控制更为方便。5.完成系统设计后,搭建实验测试环境,对总体和各个模块进行测试。使用频谱仪对生成信号的功率、无杂散动态范围、相位噪声等指标进行了测试。通过Matlab对采集到的数据进行处理,完成对采样信号的信噪比、信纳比以及总谐波失真等的观测。通过Vivado软件中的ILA核完成对数据存储速率的测试。通过上位机界面下发指令对系统的控制完成了对软核通信部分的测试,最终完成对系统设计的验证。

崔荣俊[5](2020)在《基于光纤陀螺的无人机航姿设计与实现》文中指出20世纪末无人机技术快速发展,在军用、民用领域,无人机无所不在。无人机的导航控制系统也得到了越来越多的重视与发展。在中大型无人机设计中,航姿系统与惯性导航设备共同使用,发挥着越来越重要的作用。本论文立足于中高端无人机航姿系统的设计与实现,结合无人机平台要求确定光纤捷联航姿的设计参数。首先确定了光纤捷联航姿的系统组成,通过软硬件设计,实时输出载机的航向、俯仰、横滚等姿态信息和经度、纬度、高度、东向速度、北向速度、天向速度等导航信息;同时实时输出经补偿的三轴角速率和三轴加速度信号,供飞行控制内回路使用。系统核心惯性元件为中等精度的闭环消偏光纤陀螺和石英挠性加速度计。惯性元件对系统工作的精度、可靠性、体积、重量等方面影响最大,因此惯性元件选用的原则就是在精度满足指标要求的前提下,选用可靠性好、体积小、重量轻的光纤陀螺和加速度计。航姿系统通过接收内置GPS的初始位置和外部辅助信息进行对准,航姿由三轴光纤陀螺、三轴加速度计测量飞机在惯性空间坐标系下的三轴角速率和三轴过载,供飞行控制内回路使用,借助外部飞控计算机(VMC)和内嵌卫星定位系统的辅助信息,经解算输出:三轴角速率、三轴过载,姿态航向、速度和位置等信息,具备按照规定的组合优先级进行组合切换能力。基于DSP的导航主机板设计。主要完成离散量信号输入/输出控制,陀螺、加速度计信号的采样,接收GPS、VMC信息;完成数据处理及航向、姿态等参数计算,监控接口发送工作参数,发送信息至无人机平台。光纤捷联航姿的算法研究。对如何保证光纤捷联航姿的导航精度开展具体算法研究,深入研究卡尔曼滤波,通过对算法进行数学推导、误差分析仿真试验和实验测试,验证引入空速下的卡尔曼滤波算法可以明显抑制舒勒周期振荡,避免系统姿态漂移,比捷联解算更有效的提高捷联惯性航姿系统精度。本论文阐述了为某无人机研制的光纤航姿的设计开发、仿真分析、测试过程,满足了无人机导航设计与应用的各项需求,实现了预定的功能。

雷铭[6](2020)在《相位噪声测试系统信号调理电路设计与实现》文中认为随着时频测试技术的发展,相位噪声已成为电子测量范畴研究的重要内容。目前通信雷达系统、射频微波系统对相位噪声测试系统的要求越来越高。因此低噪声,高稳定、准确度和可靠性更高的电子测量系统具有良好的应用前景。信号调理通道作为相位噪声测试系统提取频率源相位噪声的重要组成电路,它的噪声是制约相位噪声测试系统发展的瓶颈。本论文将互相关技术理论应用到实际设计的相位噪声提取电路中,可以大大地降低通道上不相关噪声因素的影响,从而降低相位噪声测试系统的噪底,提高测试系统的灵敏度。论文中相位噪声提取电路采用直接零差法,使用分离元器件搭建双通道相位噪声提取电路和采样电路。本论文主要的研究工作是设计实现5-400MHz频率范围内频率源的相位噪声信号提取电路,论文的研究内容如下:1、根据相位噪声测试系统的研制要求。结合理论和仿真,对相位噪声信号调理电路中器件的噪声系数进行估算分析,主要包括低噪声运算放大器,ADC噪声系数分析。2、相位噪声提取电路的设计。采用ADI公司的AD797低噪放,设计了级联放大电路,使用Mini-Circuits公司的MPD-1+和MPD-21+鉴相器,设计了正交锁相网络、此外还对ADC时钟电路和驱动电路进行了设计。3、信号调理通道控制电路的硬件设计。借助MCU作为控制平台,实现对相位噪声测试系统通道电路工作状态的切换,实现待测源与可变本振信号鉴相电路的选择以及鉴相输出信号的增益放大倍数调节。4、电源电路的设计。对信号调理通道中有源器件的负载电压需求进行分析,采用分布式电源方案,充分利用DC/DC开关电源电压转换效率高以及LDO线性电源的低噪声电压输出的特点,此外还从器件的PCB布局、去耦以及屏蔽角度出发,尽可能地降低外部噪声对信号调理通道的影响。最后本文从相位噪声测试系统平台出发,借助相应的测试工具和设备,对信号调理通道的噪底,电源输出噪声,以及对10MHz频率源进行相位噪声测试及结果分析。

陶亚坤[7](2020)在《宽带数字T/R组件测试系统设计》文中研究说明随着现代雷达技术的不断发展,数字阵列雷达由于其性能上的诸多优点,逐渐成为雷达设备的主流。数字T/R组件在数字阵列雷达中承担着重要的作用,一个现代数字阵列雷达具有多达上万个数字T/R组件。组件的优劣会直接影响雷达设备的性能。数字T/R组件的性能指标较多,需要使用矢量网络分析仪、示波器、频谱分析仪等多种测试仪器进行测量。传统的测试方法需要耗费大量的人力物力,并且测试效率低,可重复性差。针对数字T/R组件设计的自动测试系统可以很好地解决上述问题,同时也对T/R组件的研发提供有效的帮助。所以研究出一个简单易操作,并能一次性测量多个指标参数的自动测试系统具有重要的意义。本课题介绍了一种宽带数字T/R组件的自动测试系统,该系统对传统系统测试时间长、资源消耗大的缺点进行改进,实现了“一键式”测试的预期目标。本文首先介绍自动测试系统的总体方案设计,对系统功能、系统设计思路和系统结构进行说明,然后从硬件和软件两部分进行介绍。系统硬件部分根据发射通道和接收通道的不同特性和测试需求,搭建一个接收数据、存储数据和交互传输数据的硬件平台,测试系统通过GPIB总线将仪器、上位机和测试接口设备互相集成。接收通道的数据记录通过数据记录设备完成,数据记录设备以Power PC和FPGA为主要控制芯片和数据处理芯片,通过光接口接收I/Q数据并进行光电信号的转换,将数据传输至PCIE桥上,通过总线转换接口与上位机对接,实现数据与指令的传输。发射通道方面,由于发射通道的性能参数需要通过仪器进行测试,于是详细分析了一个由矢量网络分析仪、频谱分析仪等仪器组成的发射通道小型测试系统,然后对相关专用设备的设计和仪器的选型工作进行介绍。系统软件部分首先介绍上位机软件程序的设计方案,然后通过对软件设计需求的分析进行结构和工作流程的设计,并对测试界面、标准化接口和数据库控制模块进行描述。该程序使用C#语言在Visual Stdio集成开发环境中实现仪器接口的连接和编程,借助VISA库调用仪器的总线接口。本文对仪器接口调用模块做了详细地描述,对一些窗口模块进行介绍并展示其关键代码。最后通过系统可行性验证和软件性能测试对系统进行可行性分析和程序功能验证。

唐启朋[8](2020)在《毫米波透过率测试系统关键技术与系统集成研究》文中指出烟幕是现代战争重要组成部分,而烟幕云团的毫米波衰减率是研究烟火药配方与功能添加剂设计的一个重要参数。所以独立自主开发出一套能满足烟幕衰减率测量的毫米波频段的专用测试系统显得极其重要。本文根据南京理工大学提出的“3mm/8mm毫米波透过率测试系统”的技术需求,研究了W和Ka频段收发模块,结合其他部件如定制的天线,线性电源、架设平台和相关软件等,集成了一套完整测试系统。该系统可用于外场条件爆炸成烟的毫米波发烟剂透过率测试,也可借助可供燃烧反应的微波暗室,用于研究毫米波的衰减效应。根据目前毫米波主要通过X波段或者Ku波段倍频产生的方式。本文分别设计了X波段频率源模块、W和Ka波段发射模块、W/Ka波段接收模块、中频模块等,这些模块实现各自的功能并有各自的指标约束,它们的有序级联构成了毫米波收发模块的整体电路。整篇文章先围绕着这些模块的电路设计和实现方式进行具体分析,又对各个模块的调试方法、测试方式和测试结果作了详细说明。毫米波收发模块达到的主要技术指标:W频段发射模块输出频率为95GHz,输出功率大于15dBm,相位噪声为-83dBc/Hz@1kHz,-92dBc/Hz@10kHz,-92dBc/Hz@100kHz;Ka频段发射模块输出频率及功率为36GHz和32dBm,相位噪声为-92dBc/Hz@1kHz,-96dBc/Hz@10kHz,-99dBc/Hz@100kHz;W和Ka波段毫米波接收模块输出中频信号频率分别为1.6GHz和1.2GHz,变频增益分别为11.3dB和8.2dB,噪声系数分别为5.01dB和2.98dB,由于中频模块噪声系数影响极小,因此完全满足接收机噪声系数的设计要求;中频模块增益控制范围大于30dB,检波器输出电压线性范围为0.5V2.3V,对应的功率变化线性范围为36dB,满足不低于32dB的线性动态范围设计要求。最后结合定制的天线等部件完成了系统集成并交付用户验收,完全满足用户测量要求。

薛范鑫[9](2020)在《嵌入式技术相位噪声测量系统研究》文中研究说明频率源是交通工具雷达系统和卫星导航系统中的关键组件,其性能直接影响雷达、卫星导航各项指标好坏,因此,进行短期频率稳定度(即相位噪声)测量是射频微波设备研究和开发中不可忽视的重要环节。现有相位噪声测量系统存在设备体积较大,成本较高且测量效率较低等问题,针对以上问题,本文设计了一种基于嵌入式技术的相位噪声测量系统,支持多路输入,小型便携,成本较低,满足大工业生产测试需求。主要研究内容如下:(1)相位噪声测量依据。提出时间间隔转化为噪声电压的方法,将相位起伏变化转化为电压信号进行处理,利用噪声电压进行功率谱估计,并根据单边带噪声定义实现相位噪声测量。为验证时间间隔转化为噪声电压方法的可靠性,本文利用MATLAB进行仿真分析,采用快速傅立叶和自回归模型对噪声电压进行功率谱估计,其中,快速傅立叶算法估计功率谱时产生严重的频谱泄露,为提高方法准确度,本文采用FFT+比值法和FFT+FT细化法进行频谱校正,对于100k Hz的输入信号,两种频谱校正方法分别将幅值误差降低了14%和13.87%,频率误差达到0.0049%和0.0072%,分辨率大大提高。用自回归模型进行功率谱估计时,采用赤池信息准则确定模型阶数,避免虚假谱峰影响,并利用伯格算法提取模型参数,实现相位噪声功率谱估计。(2)相位噪声测量系统设计。硬件采用FPGA+ARM结构,对电源模块、时间间隔测量模块、数据传输模块以及显示模块进行设计,实现高速实时数据采集及缓存;软件采用Qt Creator信号与槽机制设计显示界面,通过C++语言编程实现相位噪声测量功能。(3)相位噪声测量实验。采用中直检测法剔除异常时间间隔数据,根据时间间隔--噪声电压转换方法获取噪声电压,再采用FFT+比值法和自回归模型法分别估计相位噪声功率谱,实现单边带相位噪声测量。此外,单次测量往往存在随机性,多次测量虽会导致系统响应时间长,但精度更高,综合考虑,本文对不同偏载频范围进行5~80次阶梯测量并取其平均值为测量结果。利用本系统和PNT8010A相位噪声分析仪分别对恒温晶体振荡器进行相位噪声测量,分析测量结果可得:PNT8010A从偏载频1Hz到1k Hz下降53d Bc,FFT+比值法与自回归模型测得的相位噪声从1Hz到1k Hz分别下降了51d Bc和50d Bc,误差范围在5d Bc以内,验证方案了的可靠性。

蓝友[10](2020)在《宽带小步进频率源研制》文中进行了进一步梳理现今的电子系统更新换代的速度很快,且每次更新换代,其性能指标都会有一个质的提升,这对频率源的性能提出更高的要求,要求其具备更宽的输出带宽、更小的频率步进、更短的变频时间、更高的杂散与谐波抑制度、更低的相位噪声,同时还要求具备低功耗、轻量化、小型化等特点。本文针对现有射频微波频率源存在输出频率范围窄、频率步进大、频率转换时间长等问题,采用理论分析、仿真计算、实验验证相结合的研究方法,在射频微波频率源的宽带输出、高分辨率、捷变频等设计技术方面进行了深入研究。本文的主要研究工作包括:1.采用小数分频频率合成方案,设计了一款基于小数分频锁相环的0.053GHz宽带小步进频率源。该频率源在工作频段内最小频率步进为2Hz,杂散抑制大于70dBc,频率转换时间小于95μs,输出功率大于2.94dBm,相位噪声优于-90dBc/Hz@1kHz、-93dBc/Hz@10kHz。2.采用可变参考源驱动锁相环的频率合成方案,设计了一款0.115GHz超宽带小步进频率源。测试结果显示该频率源的最小频率步进为3Hz,远端杂散抑制大于50dBc,频率转换时间小于100us,输出功率大于-0.08dBm,相位噪声优于-80dBc/Hz@1kHz、-91dBc/Hz@10kHz。3.在0.115GHz超宽带小步进频率源的设计基础上,结合倍频技术与基片集成波导滤波器设计技术研制了一款小步进倍频源。该倍频源的工作频率范围为24.2526.65GHz,最小频率步进为5Hz,远端杂散抑制大于50dBc,输出功率大于10.78dBm,频率转换时间小于100us,相位噪声优于-75dBc/Hz@1kHz、-83dBc/Hz@10kHz。

二、相噪测试数据处理及主机系统软件研制(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、相噪测试数据处理及主机系统软件研制(论文提纲范文)

(1)飞机载荷无线数据采集系统的设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 国外研究现状及发展趋势
        1.2.2 国内研究现状及发展趋势
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文结构安排
    1.5 本章小结
2 测试原理及方案设计
    2.1 载荷测试方法概述
    2.2 无线通信基本理论
    2.3 系统设计基本原则
    2.4 系统关键技术研究
    2.5 系统研制方案
    2.6 本章小结
3 无线数据采集系统硬件设计
    3.1 系统硬件设计概述
    3.2 系统硬件功能划分
    3.3 电源管理电路设计
    3.4 信号调理电路设计
        3.4.1 应变信号调理电路设计
        3.4.2 温度信号调理电路设计
    3.5 数据存储电路设计
    3.6 MCU电路设计
    3.7 通信电路设计
    3.8 授时电路设计
    3.9 本章小结
4 无线数据采集系统软件设计
    4.1 系统软件设计概述
    4.2 系统软件功能划分
    4.3 系统软件程序设计
        4.3.1 应变测量节点程序设计
        4.3.2 温度测量节点程序设计
        4.3.3 主机节点程序设计
        4.3.4 上位机软件程序设计
    4.4 本章小结
5 实验验证与误差分析
    5.1 实验前期准备
        5.1.1 电路连通性检查
        5.1.2 硬件通电检查
    5.2 系统功能验证
        5.2.1 调零电路输出功能验证
        5.2.2 存储电路功能验证
        5.2.3 系统组网功能验证
        5.2.4 系统应变采集功能验证
        5.2.5 系统温度采集功能验证
    5.3 误差分析
        5.3.1 通道同步误差分析
        5.3.2 应变测量误差分析
        5.3.3 温度测量误差分析
    本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(2)相位噪声测试仪的控制与显示模块的软件设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源和研究意义
    1.2 国内外研究历史与现状
    1.3 本论文的结构安排
第二章 仪器软件总体方案设计
    2.1 相位噪声的定义及其表征
        2.1.1 相位噪声的定义
        2.1.2 相位噪声的表征
    2.2 硬件平台简介
    2.3 软件需求分析
        2.3.1 通道及环路的状态控制
        2.3.2 数据传输、处理
        2.3.3 图形化界面显示
    2.4 软件系统总体设计
        2.4.1 软件功能划分
        2.4.2 软件多线程设计
        2.4.3 软件开发工具
    2.5 本章小结
第三章 仪器软件关键技术实现
    3.1 C#编程语言
    3.2 事件机制
        3.2.1 委托
        3.2.2 事件
    3.3 自定义控件的设计
        3.3.1 常用控件
        3.3.2 相位噪声测试仪中的自定义控件应用
    3.4 多线程的设计
        3.4.1 Thread类
        3.4.2 多线程应用
        3.4.3 跨线程访问控件
    3.5 本章小结
第四章 软件功能模块设计与实现
    4.1 通道及环路的状态控制模块
        4.1.1 Serial Port类
        4.1.2 功能实现
    4.2 数据接收与处理模块
        4.2.1 数据接收
        4.2.2 数据处理
    4.3 界面显示模块
        4.3.1 坐标轴管理
        4.3.2 波形绘制
        4.3.3 标记管理
        4.3.4 动态显示
    4.4 菜单控制模块
        4.4.1 文件管理
        4.4.2 其他管理
    4.5 本章小结
第五章 低频缺损补偿算法及系统测试
    5.1 低频缺损算法
        5.1.1 低频缺损现象产生的原因
        5.1.2 低频缺损补偿的软件实现
    5.2 系统测试
    5.3 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献

(3)铯原子钟物理谐振器特性测试系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究景及意义
    1.2 原子钟发展概述
        1.2.1 时间计量标准发展
        1.2.2 原子钟发展及应用
    1.3 频率合成技术发展概述
    1.4 本文研究内容及章节安排
第二章 谐振器测试系统方案设计
    2.1 铯原子钟工作原理
        2.1.1 原子跃迁原理分析
        2.1.2 铯原子钟结构及工作原理
    2.2 系统整体方案设计
    2.3 微波频率综合器硬件方案设计
    2.4 谐振器测试系统需求分析
        2.4.1 中频调制与谱线采集需求分析
        2.4.2 上位机软件需求分析
    2.5 本章小结
第三章 中频调制与谱线采集模块实现
    3.1 直接数字频率合成技术
        3.1.1 DDS信号合成原理分析
        3.1.2 DDS的基本结构
    3.2 基于AD9854 的中频调制模块设计与实现
        3.2.1 DDS芯片选型
        3.2.2 芯片工作模式及寄存器结构分析
        3.2.3 中频调制程序设计
    3.3 谱线采集模块设计与实现
        3.3.1 AD采集程序设计
        3.3.2 DMA传输程序设计
    3.4 USB通讯模块设计与实现
        3.4.1 USB协议概述
        3.4.2 设备枚举流程分析
        3.4.3 基于STM32 固件库的程序设计
    3.5 本章小结
第四章 上位机软件设计与实现
    4.1 Win Form窗体软件开发
    4.2 谱线绘制模块设计与实现
        4.2.1 GDI+图像绘制接口
        4.2.2 谱线绘制面板实现
    4.3 USB通讯模块设计与实现
        4.3.1 USB主机驱动模型
        4.3.2 设备枚举实现
        4.3.3 设备通讯及组件封装实现
    4.4 硬件参数配置模块实现
    4.5 本章小结
第五章 实验与测试结果
    5.1 输出调制模块功能测试
    5.2 微波频率综合器性能测试
    5.3 铯原子钟物理谐振器特性测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的成果

(4)基于FPGA的视频SAR综合数字处理系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 视频SAR硬件系统国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究工作与内容安排
        1.3.1 本文研究工作
        1.3.2 结构安排
第二章 视频SAR综合数字处理系统的器件选型与总体方案
    2.0 系统的需求分析
    2.1 主要器件选型
        2.1.1 FPGA开发芯片
        2.1.2 高速DAC芯片
        2.1.3 高速ADC芯片
        2.1.4 锁相环时钟芯片
        2.1.5 DDR3存储器
        2.1.6 mSATA固态盘
    2.2 视频SAR综合数字处理系统总体方案
    2.3 系统软件逻辑设计方案
    2.4 系统时钟网络设计方案
    2.5 本章小结
第三章 视频SAR综合数字处理系统的FPGA实现
    3.1 宽带视频SAR信号产生模块设计
        3.1.1 视频SAR信号产生指标
        3.1.2 直接数字频率合成器
        3.1.3 DDS技术在FPGA中的实现
        3.1.4 多路并行DDS信号发生模块
        3.1.5 AD9129芯片工作原理
        3.1.6 AD9129芯片的配置
        3.1.7 宽带信号生成模块软件设计
    3.2 视频SAR信号采集模块
        3.2.1 视频SAR信号采集指标
        3.2.2 带通信号采样原理
        3.2.3 AD9684采样芯片工作原理
        3.2.4 AD9684采样芯片的配置
        3.2.5 信号采样处理模块软件设计
    3.3 视频SAR数据存储模块
        3.3.1 存储接口IP核配置
        3.3.2 mSATA盘存储模块
    3.4 文件系统搭建
        3.4.1 文件系统介绍
        3.4.2 NTFS文件系统够成
        3.4.3 文件系统在软核中实现
    3.5 本章小结
第四章 系统通信控制模块
    4.1 Microblaze软核处理器
        4.1.1 Microblaze软核介绍
        4.1.2 Microblaze结构特点
        4.1.3 Microblaze软核开发流程
    4.2 通信接口介绍
    4.3 软核控制实现流程
    4.4 通信控制系统搭建
        4.4.1 通信控制系统硬件搭建
        4.4.2 通信控制系统软件设计
    4.5 本章小结
第五章 视频SAR综合数字处理系统仿真与测试
    5.1 实验环境搭建
    5.2 视频SAR信号产生模块仿与测试
        5.2.1 视频SAR信号测试指标
        5.2.2 视频SAR信号测试结果
    5.3 视频SAR信号采集模块仿真与测试
        5.3.1 视频SAR信号采集测试指标
        5.3.2 视频SAR信号采集测试结果
    5.4 数据存储仿真与测试
    5.5 通信控制模块仿真与测试
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介

(5)基于光纤陀螺的无人机航姿设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外无人机发展概况
    1.3 无人机航姿系统概况
        1.3.1 航姿系统简述
        1.3.2 国内外航姿系统发展概况
    1.4 论文研究内容
    1.5 论文结构
第二章 无人机航姿系统设计需求
    2.1 无人机导航系统工作原理
    2.2 主要功能要求
        2.2.1 工作模态
        2.2.2 自检测功能
        2.2.3 定位技术指标
    2.3 主要使用要求
        2.3.1 机械接口要求
        2.3.2 对外接口要求
        2.3.3 测试性要求
    2.4 本章小结
第三章 航姿系统硬件设计与实现
    3.1 光纤捷联航姿的总体分解
        3.1.1 惯性元件选型
        3.1.2 接收机选型
    3.2 主要性能指标可行性分析
    3.3 结构设计方案
        3.3.1 惯性测量部件
    3.4 强度分析与重量估算
    3.5 环境适应性设计措施
    3.6 电路总体设计
        3.6.1 电源模块
        3.6.2 主机板
        3.6.3 卫星接收机板
        3.6.4 热设计
        3.6.5 电磁兼容性设计
        3.6.6 功率计算
        3.6.7 接口方案
    3.7 本章小结
第四章 航姿系统软件设计与实现
    4.1 软件设计方案
        4.1.1 坐标系定义
        4.1.2 软件功能设计
    4.2 主机板软件
    4.3 软件接口设计
    4.4 软件工作流程
    4.5 测试性设计
        4.5.1 基于BIT设计的原则
        4.5.2 测试性设计措施
        4.5.3 初始偏角装订措施
        4.5.4 地面软件升级设计
    4.6 引入空速的卡尔曼滤波
        4.6.1 建立陀螺仪和加速度计漂移误差模型
        4.6.2 建立状态方程和测量方程
        4.6.3 滤波方程和初始参数的确定
        4.6.4 卡尔曼滤波算法流程
        4.6.5 基于空速辅助的航姿系统仿真验证与分析
    4.7 本章小结
第五章 航姿系统测试
    5.1 软件测试
        5.1.1 软件测试环境
        5.1.2 要执行的测试
    5.2 软硬件综合测试
    5.3 跑车试验
        5.3.1 GPS信号可用下的航姿精度分析
        5.3.2 惯性模式(大气辅助)航姿精度分析
    5.4 试飞验证
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 未来展望
    6.3 本章小结
致谢
参考文献

(6)相位噪声测试系统信号调理电路设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
    1.3 本文的主要设计任务及章节安排
第二章 信号调理通道总体结构设计
    2.1 可行性分析与实施难点
    2.2 模拟通道整体结构框架
    2.3 通道控制结构方案
    2.4 本章小结
第三章 调理通道噪声的研究与分析
    3.1 噪声种类
        3.1.1 电阻的热噪声
        3.1.2 白噪声
        3.1.3 散弹噪声
        3.1.4 闪烁噪声
    3.2 运放的噪声
        3.2.1 运放的噪声模型
        3.2.2 信噪比的计算
        3.2.3 噪声系数
        3.2.4 运放噪声系数计算
    3.3 ADC噪声系数
    3.4 级联运放的噪声系数
    3.5 本章小结
第四章 调理通道电路的设计
    4.1 相位噪声提取电路设计
        4.1.1 衰减电路
        4.1.2 鉴相电路
        4.1.3 滤波电路
        4.1.4 可调增益放大电路
        4.1.5 ADC驱动电路
        4.1.6 ADC时钟电路
    4.2 通道控制及电路电源设计
        4.2.1 通道控制电路的设计
        4.2.2 电路电源方案的设计
    4.3 减小噪声的措施
    4.4 本章小结
第五章 调理通道测试与验证
    5.1 上电前检查
    5.2 测试及验证平台
    5.3 通道控制及电源调试
        5.3.1 通道控制调试
        5.3.2 通道电源调试
        5.3.3 电源测试
    5.4 信号调理通道测试
        5.4.1 幅频响应测试
        5.4.2 通道噪声测试
        5.4.3 正交锁相测试
        5.4.4 待测源相位噪声测试
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
附录

(7)宽带数字T/R组件测试系统设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究的背景和意义
    1.2 国内外发展现状
    1.3 本文主要内容和结构安排
第二章 自动测试系统方案设计
    2.1 组件结构和射频原理
        2.1.1 组件的接收通道
        2.1.2 组件的发射通道
    2.2 测试系统总体设计
        2.2.1 系统实现的功能
        2.2.2 测试系统设计思路
        2.2.3 系统总线设计
    2.3 系统结构设计
    2.4 本章小结
第三章 自动测试系统硬件设计
    3.1 系统方案设计
        3.1.1 通道测试方案
        3.1.2 测试仪器选型
    3.2 专用设备设计
        3.2.1 微波信号中枢设计
        3.2.2 雷达控制器设计
        3.2.3 接口装置设计
    3.3 本章小结
第四章 自动测试系统软件设计
    4.1 软件方案设计
        4.1.1 软件设计需求
        4.1.2 软件结构设计
        4.1.3 软件工作流程设计
    4.2 软件模块设计
        4.2.1 测试界面设计
        4.2.2 标准化接口设计
        4.2.3 数据库控制技术
    4.3 软件模块实例
        4.3.1 仪器接口调用模块
        4.3.2 界面模块实现
    4.4 本章小结
第五章 系统验证和功能测试
    5.1 系统可行性验证
        5.1.1 系统不确定度来源
        5.1.2 系统不确定度分析
    5.2 系统功能测试
        5.2.1 软件参数设置
        5.2.2 系统软件性能测试
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 后续展望
致谢
参考文献

(8)毫米波透过率测试系统关键技术与系统集成研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
        1.1.1 毫米波的特点及应用
    1.2 毫米波收发模块国内外研究动态
        1.2.1 国外研究动态
        1.2.2 国内研究动态
    1.3 本文主要工作及内容安排
第二章 毫米波收发模块理论基础
    2.1 毫米波接收机类型
        2.1.1 超外差接收机
        2.1.2 零中频接收机
        2.1.3 低中频接收机
    2.2 微波频率合成器
        2.2.1 锁相频率合成器
        2.2.2 DDS频率合成器
        2.2.3 DDS+PLL频率合成器
        2.2.3.1 DDS做PLL的参考信号
        2.2.3.2 DDS与PLL输出信号混频
第三章 毫米波透过率测试系统收发模块设计
    3.1 课题指标和系统方案制定
        3.1.1 课题技术指标
        3.1.2 系统方案设计
    3.2 X波段频率源模块设计
        3.2.1 X波段频率源功能和技术指标
        3.2.2 X波段频率源的设计
        3.2.2.1 频率偏置信号产生电路的设计
        3.2.2.2 锁相环相位噪声的计算和仿真
        3.2.3 微波频率源模块的实现
    3.3 W频段毫米波收发模块的设计
        3.3.1 W频段毫米波收发模块电路设计
        3.3.2 W频段毫米波模块的实现
    3.4 Ka频段毫米波模块的设计
        3.4.1 Ka频段毫米波模块电路的设计
        3.4.2 Ka频段毫米波模块电路的实现
    3.5 中频模块设计
        3.5.1 关键器件的选择
        3.5.1.1 增益可变放大器选择
        3.5.1.2 功率检波器的选择
        3.5.2 中频模块电路设计
        3.5.3 中频模块的实现
    3.6 信号处理系统硬件设计
    3.7 本章小结
第四章 毫米波透过率测试系统各模块测试与系统集成
    4.1 X波段频率源模块的调试与测试
    4.2 W频段毫米波收发模块的测试
        4.2.1 W频段毫米波发射模块的测试
        4.2.2 W频段毫米波接收模块的测试
    4.3 Ka频段毫米波收发模块的测试
        4.3.1 Ka频段毫米波发射模块的测试
        4.3.2 Ka频段毫米波接收模块的测试
    4.4 中频模块的测试
    4.5 毫米波透过率测试系统集成与测试
        4.5.1 毫米波发射机集成
        4.5.2 毫米波接收机集成
        4.5.3 系统功能测试
    4.6 本章小结
第五章 总结
    5.1 本文工作总结
    5.2 工作不足
致谢
参考文献
硕士期间的研究成果

(9)嵌入式技术相位噪声测量系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外相关技术发展动态
        1.2.1 相位噪声测量技术发展动态
        1.2.2 嵌入式操作系统发展动态
    1.3 论文内容安排及创新点
第二章 相位噪声及其测量技术
    2.1 相位噪声的特性
        2.1.1 相位噪声定义
        2.1.2 相位噪声时域表征
        2.1.3 相位噪声频域表征
    2.2 现有相位噪声测量方法
        2.2.1 频谱仪直接测量相位噪声
        2.2.2 差拍法
        2.2.3 检相法
        2.2.4 鉴频法
        2.2.5 高速AD采样法
    2.3 基于嵌入式的相位噪声测量方法
    2.4 本章小结
第三章 系统测量依据及仿真分析
    3.1 相位噪声测量依据
    3.2 时间间隔—噪声电压转换
        3.2.1 理论分析
        3.2.2 仿真实验
    3.3 FFT算法功率谱估计与仿真分析
        3.3.1 快速傅里叶变换(FFT)
        3.3.2 频谱泄露校正方法
        3.3.3 不同频率正弦信号幅值/频率校正测试
        3.3.4 频谱校正后仿真实验
    3.4 AR模型功率谱估计与仿真分析
        3.4.1 AR模型定阶
        3.4.2 AR模型功率谱估计仿真分析
    3.5 本章小结
第四章 嵌入式相位噪声系统硬件电路设计
    4.1 整体系统的设计方案
    4.2 微处理器控制模块
    4.3 电源模块设计
        4.3.1 MP1484稳压调节器
    4.4 时间间隔测量模块
    4.5 USB模块设计
    4.6 HDMI模块设计
    4.7 网卡模块设计
        4.7.1 网卡RTL8211E
        4.7.2无线网卡AP6212
    4.8 硬件电路的实现与调试
        4.8.1 由电源引起的电磁干扰及解决方案
        4.8.2 系统设计及电磁环境优化措施
    4.9 本章小结
第五章 相位噪声测量系统软件设计与实现
    5.1 相位噪声系统软件环境搭建
    5.2 相位噪声测量系统软件设计
        5.2.1 QT的信号与槽机制分析
    5.3 图形界面设计
    5.4 后台算法设计
        5.4.1 异常值剔除
        5.4.2 Allan方差处理及实现
        5.4.3 信号噪声电压计算
        5.4.4 FFT+比值法实现单边带相位噪声
        5.4.5 Burg法提取AR参数估计单边带相位噪声
    5.5 实验结果
    5.6 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(10)宽带小步进频率源研制(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 频率源的国内外研究现状与发展趋势
    1.3 本文的主要贡献与创新
    1.4 本论文的结构安排
第二章 频率源相关理论基础
    2.1 频率源主要的性能指标
    2.2 常见的频率合成技术
        2.2.1 直接模拟频率合成技术
        2.2.2 锁相频率合成技术
        2.2.3 直接数字频率合成技术
        2.2.4 混合频率合成技术
    2.3 本章小结
第三章 0.05~3GHz宽带小步进频率源研制
    3.1 系统方案设计与论证
        3.1.1 系统方案设计
        3.1.2 关键器件选型
        3.1.3 系统方案可行性分析
    3.2 0.05~3GHz宽带小步进频率源系统硬件
        3.2.1 参考源电路
        3.2.2 电源电路
        3.2.3 控制与显示电路
        3.2.4 环路滤波器
        3.2.5 硬件电路制作
    3.3 0.05~3GHz宽带小步进频率源软件实现
    3.4 0.05~3GHz宽带小步进频率源测试与分析
    3.5 本章小结
第四章 0.1~15GHz超宽带小步进频率源研制
    4.1 系统方案设计与论证
        4.1.1 系统方案设计
        4.1.2 关键器件选型
        4.1.3 系统方案可行性分析
    4.2 0.1~15GHz超宽带小步进频率源硬件
        4.2.1 可变参考源模块
        4.2.2 小数分频锁相环模块
    4.3 0.1~15GHz超宽带小步进频率源软件实现
        4.3.1 可变参考源模块软件实现
        4.3.2 小数分频锁相环模块软件实现
        4.3.3 频率源系统整体软件实现
    4.4 0.1~15GHz超宽带小步进频率源测试与分析
        4.4.1 可变参考源模块测试
        4.4.2 小数分频锁相环模块测试
        4.4.3 频率源系统测试
    4.5 改进的0.1~15GHz超宽带小步进频率源测试与分析
    4.6 本章小结
第五章 小步进倍频源研制
    5.1 系统方案设计与论证
    5.2 小步进倍频源硬件
        5.2.1 倍频器
        5.2.2 SIW滤波器
    5.3 小步进倍频源测试与分析
    5.4 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

四、相噪测试数据处理及主机系统软件研制(论文参考文献)

  • [1]飞机载荷无线数据采集系统的设计[D]. 王雷. 西安理工大学, 2021(01)
  • [2]相位噪声测试仪的控制与显示模块的软件设计[D]. 索贝贝. 电子科技大学, 2021(01)
  • [3]铯原子钟物理谐振器特性测试系统设计与实现[D]. 陈继远. 电子科技大学, 2020(07)
  • [4]基于FPGA的视频SAR综合数字处理系统设计与实现[D]. 张广忠. 西安电子科技大学, 2020(05)
  • [5]基于光纤陀螺的无人机航姿设计与实现[D]. 崔荣俊. 电子科技大学, 2020(01)
  • [6]相位噪声测试系统信号调理电路设计与实现[D]. 雷铭. 电子科技大学, 2020(08)
  • [7]宽带数字T/R组件测试系统设计[D]. 陶亚坤. 电子科技大学, 2020(08)
  • [8]毫米波透过率测试系统关键技术与系统集成研究[D]. 唐启朋. 电子科技大学, 2020(07)
  • [9]嵌入式技术相位噪声测量系统研究[D]. 薛范鑫. 长安大学, 2020(06)
  • [10]宽带小步进频率源研制[D]. 蓝友. 电子科技大学, 2020(01)

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相位噪声测试数据处理和主机系统软件开发
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