多頻段微波輻射計數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制單元設(shè)計與研制.pdf

1、多頻段岸基微波輻射計是海上平臺海洋遙感定標(biāo)與檢驗的關(guān)鍵現(xiàn)場觀測設(shè)備之一。數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制單元是多頻段岸基微波輻射計的重要組成部分,它對微波輻射計系統(tǒng)工作模式進(jìn)行控制,完成對信號的采集和數(shù)字化處理,并根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果調(diào)整系統(tǒng)工作狀態(tài),通過異步串行通信接口與遠(yuǎn)程計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信。
　　 本文的主要內(nèi)容包括:
　　 (1)闡述了微波輻射計進(jìn)行海洋動力環(huán)境探測的工作機(jī)理,簡要介紹了多頻段岸基微波輻射計的系統(tǒng)構(gòu)成及技術(shù)要求,完

2、成了輻射計接收機(jī)調(diào)試與系統(tǒng)指標(biāo)測試,接收機(jī)線性度達(dá)到0.9999以上,非線性誤差小于0.6K,接收機(jī)靈敏度小于0.2K,滿足設(shè)計要求；
　　 (2)針對岸基微波輻射計實時定標(biāo)的要求,完成了基于鉑電阻傳感器的高精度溫度測量單元的設(shè)計與技術(shù)實現(xiàn),實現(xiàn)了對微波輻射計系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)境溫度的精密檢測,標(biāo)定結(jié)果表明高精度溫度測量單元誤差溫度小于0.015K,多路溫度測量之間的一致性小于0.01K,為提高輻射計系統(tǒng)定標(biāo)精度提供了技術(shù)保障；

3、　　 (3)完成了多頻段微波輻射計數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制單元的設(shè)計與技術(shù)實現(xiàn),通過對數(shù)據(jù)采集、AGC控制、工作狀態(tài)控制以及遠(yuǎn)程通信控制等功能及性能需求的分析,提出了基于FPGA技術(shù)的數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制單元的設(shè)計方案；詳細(xì)描述了FPGA模塊設(shè)計的硬件層次結(jié)構(gòu)和設(shè)計過程,以及應(yīng)用軟件的設(shè)計方案和程序流程；最后,利用Modelsim仿真工具和Chipscope在線邏輯分析儀對數(shù)控單元邏輯時序進(jìn)行仿真調(diào)試,實現(xiàn)了多頻段微波輻射計系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與系