通用高速遙測接收位同步板卡設計.pdf

1、遙測接收系統(tǒng)是遠距離接收動態(tài)目標信息的重要支持系統(tǒng)。位同步電路產生的位同步信號則起著解調處理同步基準的關鍵作用，是后續(xù)幀格式解調和數據處理的基礎。雖然通用通信系統(tǒng)中的位同步技術已經比較完善，但是在各類基于PCM(脈沖編碼調制)的航空、航天測控系統(tǒng)中，位同步技術還有很大的研究空間。目前國內還沒有產品化的位同步器，而國外的產品雖然各項功能十分完備，但是價格非常昂貴，因此有必要研制我們自己的位同步板卡。 本文首先介紹了無線遙測接收系統(tǒng)

2、的發(fā)展狀況和位同步器在無線遙測接收系統(tǒng)中的地位，作為設計位同步板卡的背景。緊接著介紹了位同步器的概念和基本方法。隨后介紹了基于鎖相法的位同步器電路的設計，詳細介紹了邏輯設計以及在指定器件上的時序仿真。本文所提出的位同步器電路包括積分濾波、碼元重復頻率估計和數字鎖相三個部分。積分濾波部分對數據進行濾波和遲滯比較，能夠濾除碼元跳變沿附近的短脈沖干擾。碼元重復頻率估計部分采用了滑動平均的方法使電路估計出的碼元重復頻率更加穩(wěn)定，抗干擾能力得到增

3、強。數字鎖相部分增加了超前、滯后統(tǒng)計電路，該電路利用已經得到的超前、滯后脈沖出現的頻率對將來的超前、滯后脈沖的出現進行預測，可以提高位同步器電路的保持時間。 傳統(tǒng)板卡都是采用PCI接口作為板卡與電腦通信的接口，但是在遙測接收系統(tǒng)小型化、便攜化的要求下，本文選擇了USB2.0接口作為位同步器板卡與電腦通信的接口。因此本文在完成位同步器電路設計后，簡要介紹了USB2.0總線，然后介紹了集成USB2.0接口的控制器CY7C68013芯

4、片的特點。然后詳細介紹了CY7C68013芯片的固件編程、USB2.0接口電腦端的WDM設備驅動程序設計和電腦端的應用程序設計。 本文最后介紹了位同步板卡的硬件系統(tǒng)設計和硬件測試。本文最終在在Altera公司Cyclone∏系列EP2C5Q208C8型號FPGA中實現了本文所提出的位同步方法。經過硬件實際測試，位同步電路能夠同步的數據碼率為5Mbps到15Mbps。位同步板卡上的USB2.0接口能夠傳輸位同步器電路恢復出的數據。