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基于CPCI總線可重組中頻調(diào)制器設(shè)計與應(yīng)用

作者: 時間:2012-07-03 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:為實現(xiàn)某基帶調(diào)制設(shè)備的全數(shù)字、低故障率、小型化和可目標,采用技術(shù)和軟件方法完成了數(shù)字化。測試和結(jié)果表明,該各項技術(shù)指標滿足要求、各項功能正常,工作穩(wěn)定。通過軟件,可滿足現(xiàn)有通用雷達設(shè)備的不同調(diào)制信號需求。
關(guān)鍵詞:;FPGA;軟件無線電

隨著測控領(lǐng)域各項技術(shù)的不斷推進,目前,通用的測控裝備基帶分系統(tǒng)已經(jīng)進入了全數(shù)字化的第四代模式。
較傳統(tǒng)意義上的基帶設(shè)備,第四代基帶設(shè)備由于采用了硬件平臺、千萬門級FPGA和高性能DSP芯片以及軟件可重組設(shè)計技術(shù),因此其具有可靠性高、通用性強、功能可重組等優(yōu)勢。中頻調(diào)制器是基帶分系統(tǒng)的核心器件,主要完成基帶中頻發(fā)射信號的產(chǎn)生、提供基帶接收機接收解調(diào)參考基準信號、接收解調(diào)時統(tǒng)信號等功能。按照軟件無線電的思想設(shè)計實現(xiàn)調(diào)制器,在同一個硬件平臺上,通過配置不同的軟件模塊來實現(xiàn)不同的調(diào)制信號,縮短研制周期,避免因調(diào)制體制的變化而產(chǎn)生諸多問題;同時,由于數(shù)字器件的一致性較好,使得軟件無線電的通用調(diào)制器的制造和測試成本大幅降低;此外,還能先進的信號處理技術(shù)提高信號的調(diào)制特性,增強調(diào)制器的靈活性和擴展性。

1 系統(tǒng)方案設(shè)計
1.1 系統(tǒng)組成
CPCI總線的中頻調(diào)制器將模擬與數(shù)字電路分離,以前后板方式安裝于工控機內(nèi),硬件構(gòu)成上主要包括調(diào)制器信號處理板、淵制器信道盒。
1.1.1 調(diào)制器信號處理板
調(diào)制器信號處理板為CPCI標準板卡(前板)結(jié)構(gòu),電路框圖如圖1所示,硬件電路主要由以下幾部分構(gòu)成:

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/160346.htm

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(1)主控FPGA、PCI接口、雙口RAM,主要完成對板卡的功能重組控制、PCI總線數(shù)據(jù)接收、發(fā)送功能。
(2)功能可重組FPGA1及其外圍器件、DSP及其外圍器件。FPGA1加載中頻調(diào)制器測距信號產(chǎn)生、噪聲源模塊。DSP用于調(diào)制器單元的控制等功能。
(3)D/A變換器1,2。D/A變換器工作頻率可以到1 GHz,可以直接產(chǎn)生70 MHz的中頻信號;板卡配備2片高速D/A,具備雙通道中頻調(diào)制輸出能力。在本基帶中D/A變換器1輸出上行中頻調(diào)制信號。D/A變換器2在中頻閉環(huán)測試時用,輸出高斯白噪聲,模擬信道噪聲。
1. 1.2 調(diào)制器信道盒
調(diào)制器信道盒安裝于CPCI標準板卡(后板)。上行中頻信道框圖見圖2。信號支路采用(68±1.7)MHz和(70±16.2)MHz兩種濾波器。在工作狀態(tài)時產(chǎn)生的(68±1.625)MHz(68 MHz載波,1 MHz高側(cè)音,125 Kb/s的PN碼,上行掃描范圍±500 kHz)上行信號通過(68±1.7)MHz濾波器輸出。在設(shè)備自檢狀態(tài)時產(chǎn)生的(70.08±16.105)MHz或(69.92±16.105)MHz(70.08 MHz或69.92 MHz載波,最大14.5 MHz副載波,1 MHz高側(cè)音,125 Kb/s的PN碼,下行多普勒范圍±400 kHz)模擬下行信號通過(70±16.2)MHz濾波器輸出。噪聲支路采用(70±16.2)MHz的濾波器,輸出模擬下行通道噪聲。

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