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遥测跟踪信号处理硬件平台设计及位同步器的设计与实现

Form: 论文之家作者：李剑 Publish: 2006-11-28 Hits:-

【中文题名】

遥测跟踪信号处理硬件平台设计及位同步器的设计与实现

【英文题名】

【学科专业】

通信与信息系统

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-11-28

【中关键词】

遥测跟踪,锁相环,位同步,PCI接口,,

【英关键词】

Tracking system,digital phase-locked loop,Symbol synchronization,PCI,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>远动技术>远动化系统>远距离测量、远距离测量系统>

【论文摘要】

本课题是便携式遥测跟踪接收系统的一部分,主要完成的是遥测跟踪接收系统信号处理硬件平台的设计与实现,以及基于PCI接口的位同步器的设计与实现。遥测跟踪接收系统是远距离接收动态目标信息的重要支持系统,信号处理的硬件平台作为遥测跟踪接收系统的控制中心,是实现整个遥测跟踪接收系统各组成部分相互通信、协调、有序工作的关键。位同步器产生的位同步信号起着遥测解调处理“同步基准”的关键作用,是后续帧格式解调和数据处理的基础。提取码同步信号一般采用锁相环技术,利用码元间存在的瞬间跳变获取需要的相位信息。本文首先简要介绍了遥测跟踪接收系统的系统总体,然后叙述了信号处理硬件平台设计实现的过程。第四章介绍了数字通信中位同步的相关理论,并在第五章详细叙述了两种数字锁相位同步的原理,并论述了使用FPGA设计实现这两种位同步方法的过程。第六章简要介绍了PCI总线协议,详细论述了PCI从模式接口模块的设计实现过程和后端逻辑控制模块的设计实现过程。最后介绍了基于PCI接口的位同步器的硬件电路设计实现和整个系统的软硬件调试。项目中完成的主要工作有: 选择合适的硬件系统,并负责整体调试。对位同步进行算法设计,编程,软件...

【论文题纲】

摘要	4-5
ABSTRACT	5-9
第一章绪论	9-13
1.1 研究的现状及意义	9-10
1.2 课题背景	10-11
1.3 课题的主要工作内容	11-13
第二章遥测自跟踪系统总体	13-17
2.1 遥测自跟踪系统介绍	13-14
2.2 系统组成及工作原理	14-16
2.2.1 系统组成	14
2.2.2 工作原理	14-16
2.3 系统的主要技术指标	16-17
第三章信号处理硬件平台的设计	17-28
3.1 设计目的	17
3.2 信号处理平台与外部设备接口	17-18
3.3 信号处理硬件平台的实现	18-26
3.3.1 数据采集设备	18-21
3.3.2 IPC5372－2 开关量输入卡	21-22
3.3.3 信号处理机	22-23
3.3.4 自检信号发生电路	23-26
3.4 系统整体调试	26-28
第四章位同步原理	28-34
4.1 同步的概念	28
4.2 位同步的方法	28-31
4.2.1 插入导频法	29-30
4.2.2 直接法	30-31
4.3 位同步的性能指标	31-34
4.3.1 相位误差θe	31
4.3.2 同步建立时间t_s	31-32
4.3.3 同步保持时间t_c	32-33
4.3.4 同步带宽Δfs	33-34
第五章锁相环法位同步方法的设计与实现	34-50
5.1 数字锁相法	34-38
5.1.1 微分整流鉴相器	35-36
5.1.2 同相正交积分鉴相器	36-38
5.1.3 其他锁相环法	38
5.2 硬件与软件开发工具	38-39
5.3 数字锁相环法位同步模块设计	39-45
5.3.1 通用子模块	39-42
5.3.2 微分整流型模块设计	42-43
5.3.3 同相正交积分型模块设计	43-45
5.4 位同步模块的FPGA 实现与仿真验证	45-50
5.4.1 微分整流型数字锁相环位同步的仿真验证	46-47
5.4.2 同相正交积分型数字锁相环位同步仿真验证	47-48
5.4.3 性能分析	48-50
第六章 PCI 总线从模式接口模块设计与实现	50-74
6.1 PCI 局部总线简介	50-58
6.1.1 PCI 总线结构	50-51
6.1.2 PCI 总线信号	51-52
6.1.3 PCI 总线操作	52-58
6.2 PCI 从模式接口总体设计	58-61
6.2.1 功能描述	58-59
6.2.2 接口定义	59-61
6.2.3 结构设计	61
6.3 PCI 从模式接口各功能子模块实现	61-66
6.3.1 配置空间读写子模块实现	61-63
6.3.2 基地址校验子模块实现	63
6.3.3 奇偶校验子模块实现	63-64
6.3.4 等待与重试计数子模块实现	64
6.3.5 读写交易状态机子模块实现	64-66
6.4 从设备逻辑控制模块实现	66-71
6.4.1 逻辑接口子模块实现	66-67
6.4.2 写存储器控制子模块实现	67-68
6.4.3 读存储器控制子模块实现	68-71
6.5 仿真测试	71-74
6.5.1 仿真方法	71
6.5.2 仿真结果	71-73
6.5.3 仿真结论	73-74
第七章基于PCI 接口的位同步器板卡的设计与实现	74-87
7.1 测试卡的设计	74-75
7.1.1 功能要求	74
7.1.2 系统设计	74-75
7.1.3 系统结构	75
7.2 硬件实现	75-78
7.2.1 各组成部分及器件的选用	75-76
7.2.2 板卡的注意事项	76-77
7.2.3 PCB 硬件实现	77-78
7.3 板卡的测试	78-87
7.3.1 测试方法	79-80
7.3.2 测试结果	80-85
7.3.3 测试结论	85-87
第八章总结	87-88
参考文献	88-89
致谢	89-90
攻硕期间取得的研究成果	90

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.389552



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