盲信號(hào)測(cè)量接收機(jī)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國(guó)高速鐵路技術(shù)的迅速發(fā)展，動(dòng)車組車輛的電磁環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，測(cè)量動(dòng)車組車輛的輻射特性是研究其電磁兼容性的基本措施。解決動(dòng)車組整車電磁輻射測(cè)量的測(cè)試場(chǎng)地要求，實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組整車電磁輻射信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)提取，研制基于盲信號(hào)處理理論分離動(dòng)車組輻射信號(hào)和環(huán)境噪聲的盲信號(hào)測(cè)量接收機(jī)具有重要的實(shí)踐意義。其中，完成數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)控制功能的數(shù)字系統(tǒng)是盲信號(hào)測(cè)量接收機(jī)的研究和實(shí)現(xiàn)中必不可少的重要組成部分。
　　本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套基于單片機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)可編

2、程門陣列(Field ProgrammableGate Array, FPGA)、復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)進(jìn)行多通道高速高精度數(shù)據(jù)采集和控制的盲信號(hào)測(cè)量接收機(jī)數(shù)字系統(tǒng)，并從系統(tǒng)的總體方案、硬件設(shè)計(jì)、軟件編程、系統(tǒng)測(cè)試和信號(hào)完整性分析幾方面進(jìn)行了詳細(xì)闡述。
　　本文首先從數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)理論出發(fā)，討論了系統(tǒng)的采集存儲(chǔ)策略，作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)，提出了系統(tǒng)的性能

3、指標(biāo)和總體設(shè)計(jì)方案。根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用背景和盲信號(hào)處理算法的數(shù)據(jù)需求搭建系統(tǒng)硬件平臺(tái)，將硬件系統(tǒng)模塊化，具體設(shè)計(jì)為模擬電路模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、系統(tǒng)控制模塊、電源模塊，并詳細(xì)介紹了硬件系統(tǒng)各組成部分的功能、元器件選型和外圍電路設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)方面闡述了通信協(xié)議的制定和基于C語(yǔ)言的主控程序的設(shè)計(jì)流程，并采用Verilog HDL語(yǔ)言和模塊化設(shè)計(jì)思想完成了FPGA、CPLD內(nèi)部控制邏輯的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主控程序解析上位機(jī)指令，控制CPLD實(shí)現(xiàn)接收機(jī)系統(tǒng)控

4、制，控制FPGA進(jìn)行數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)上傳。系統(tǒng)性能測(cè)試部分對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成和測(cè)試方法進(jìn)行了詳細(xì)論述，并給出具體測(cè)試結(jié)果和系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)證了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性;介紹了信號(hào)完整性分析的基本理論及必要性，遵循高速信號(hào)線的布線準(zhǔn)則，從分層、布局、布線幾方面采取實(shí)際的PCB(Printed Circuit Board)信號(hào)完整性設(shè)計(jì)措施，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)完整性仿真分析。
　　仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果表明，盲信號(hào)測(cè)量接收機(jī)的數(shù)字系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)4路