一、频谱分析与频谱分析仪(论文文献综述)
刘贵斌,梁琪,苏腾[1](2021)在《频谱分析仪增益压缩校准检定方法探讨》文中研究指明增益压缩是频谱分析仪校准规范和检定规程规定的必测项目,但现有的增益压缩校准检定方法存在不足。为了更好地测量评估频谱分析仪的增益压缩性能,在全面深入分析增益压缩定义、常用测量方法和现有校准检定方法中存在不足的基础上,提出一种改进的双音压缩测量方法。经测量验证,该方法能测量得到频谱分析仪的1 dB增益压缩点,可以作为现有校准检定方法的补充。
王澈[2](2021)在《基于PXIe总线的射频信号综合测试模块设计》文中进行了进一步梳理随着电子行业飞速的发展,电子行业对电子测量仪器的要求越来越高,电子测量仪器朝着测量速度快、测量精度高的方向不断发展着。为了满足不断提升的指标,测量仪器往往功能单一、体积庞大,不能适用于多样复杂的测试需求。可能需要多台仪器的配合使用,才能实现一套系统的完整测试,测试环境搭建非常麻烦。本文以市面上常见的电子测量仪器为基础,结合测试环境分析功能需求,本着小体积、低功耗、多功能的思路设计了功能可重构、硬件可组态的射频信号综合测试模块。该模块同时具备射频信号的接收及频谱分析功能、射频信号的生成及发射功能和网络参数分析三种功能。这三种功能互相关联,可以搭配使用也可以独立工作,使测试过程更加便捷、快速、全面。整个模块的硬件可拆卸重组,根据需求重新组装,便于携带、便于维修,大大提升了测试仪器应用的范围。本文主要的研究内容包括:1、在基于高度集成化和功耗最低化的基础上设计了射频信号综合测试模块的总体方案架构。2、研究射频信号接收、发射,以及网络参数分析三种功能模块的实现方案,并针对这三种功能分别设计硬件电路。3、设计基于AD9361单芯片零中频收发模块的硬件电路,并根据实际应用环境搭建外围电路;设计基于AD9361的增益控制系统,并根据硬件总体方案完成系统电源模块设计。4、分析三种不同功能的需求,分别对频谱分析仪、射频信号发生器、矢量网络分析仪三个模块进行数字逻辑模块的设计。通过对以上内容的研究,本文设计了具备射频信号接收处理功能、射频信号发射功能、网络参数分析三种功能的综合测试模块。该模块能发射100MHz~3GHz的射频信号,可以代替简易的信号源使用;该模块也能对100MHz~3GHz的信号做频谱分析,代替简易的频谱分析仪使用;该模块还能对被测件在100MHz~3GHz频段内进行网络参数分析,能够发挥简易的矢量网络分析仪的作用。
于泽轩[3](2020)在《城轨车站机房电磁环境监测系统开发》文中进行了进一步梳理随着我国城市化进程的飞速发展,城市轨道交通的建设也在快速发展。城轨交通能够实现快捷、安全、舒适运送旅客,有效缓解城市交通的紧张状况。通信与信号系统对于城市轨道交通的安全运行发挥关键的作用。空间中存在的电磁骚扰会对通信系统的稳定性产生影响,因此确保通信设备机房内的电磁环境满足要求十分重要。本文进行了应用于城市轨道交通车站通信系统设备机房的电磁环境监测系统的需求性分析,并介绍了系统的功能性设计,从而明确了系统的开发方向与实现的功能。本文结合某城市11个地铁车站通信设备机房实地勘测的结果设计了系统硬件架构,并调研了市场上不同公司仪器的关键指标与性能。经过分析,所选择的仪器设备能够满足实际需求。本文以LabVIEW编程软件为开发平台设计了系统的软件架构,介绍了仪器仪表控制模块、数据处理模块、数据统计模块和数据存取与Web发布模块4个核心模块的设计思想与实现方法。仪器仪表模块主要实现与上位机进行实时通信,并自动采集监测数据。数据处理模块主要实现原始数据的处理和曲线绘制。数据统计模块主要实现监测数据的数学统计、曲线统计以及预警信息统计。数据存取与Web发布模块主要实现监测数据的存储与回溯,并进行上位机界面的Web发布。本文设计与优化了系统的上位机操作界面。界面分为实时监测界面与历史数据回溯界面。所设计的界面具备较好的易操作性、友好性以及可读性。本文介绍了所开发系统的验证试验。验证试验场地为北京交通大学电磁兼容研究所的半电波暗室。本试验通过比较场强探头所测得的参考值与系统监测得到的结果是否满足合理的误差范围来判断所开发系统的有效性与可靠性。场强监测探头与测量天线的布置点位参考场均匀性校准试验的采样点位。试验场地与仪器参考辐射抗扰度试验。但本验证试验的内容却不同于上述两个试验。经过验证,所开发的系统的监测结果能够满足有效性与可靠性。所开发的系统能够长期实时监测通信系统设备机房的电磁环境敏感区域。本系统能够标记与记录超过安全限值的频点及其所对应的幅值和当前时刻,使用户能够及时发现异常的电磁环境数据信息,确保通信设备机房的空间电磁环境能够满足要求。
刘聪[4](2020)在《基于信道化的并行数字频谱处理模块设计》文中提出当前通信技术与军事领域相关技术快速发展,多种复杂的射频技术被广泛应用,传统频谱分析仪难以对复杂信号进行检测,数据采集和数据处理分段进行会出现数据采集空窗期,导致短时信号和突变型号被漏检。当前普遍使用RTSA(实时频谱分析仪)在时域、频域和调制域等多个维度对信号进行全面分析。如何克服运算能力的瓶颈,提高实时频谱分析仪对瞬时信号的捕获能力成为了亟待解决的问题。实时频谱分析仪相关参数中,100%POI(Probability of Intercept,100%截获最短信号时间)指标决定了系统能够捕获突发信号的最短时长,同时数据处理的重叠率指标直接影响100%POI参数。针对大带宽实时分析模式和高重叠率带来的较高数据率的问题,本文基于ADC+FPGA(模数转换器+现场可编程门阵列)硬件平台,设计了一种并写结构的高效数字频谱处理模块。由于数据帧重叠处理后数据率成倍提升,超过系统的时钟频率,因此本文使用信道化算法将宽带信号分解为多个窄带信号,采用并行架构重叠处理模块进行多路重叠处理,降低每一路数据处理的压力,然后计算窄带信号频谱,检波合并处理得到最终的频谱结果。信道化分解的实现采用多相滤波算法,依靠寄存器组控制多路数据延时,使用多相滤波器组完成低通滤波,将宽带信号分解为多路并行处理。后续频谱处理同样使用并行结构进行频谱计算,其中包括FFT(快速傅里叶变换)计算、输出顺序调制、求模以及对数坐标转换等部分。最终将频谱数据检波处理后输出显示,本文设计了正负峰值检波方式,通过乒乓结构实现数据实时检波处理,检波后合并多路窄带频谱。本文通过理论分析,仿真测试和实际实现调试等方式进行系统设计,过程中调用了MATLAB、modelsim和VIVADO等软件平台。测试过程中使用了示波器、频谱分析仪和矢量信号源等仪器仪表,最终实现了系统对瞬态短时信号的捕获。测试得到100MHz实时分析带宽下系统捕获短时信号的能力100%POI达到10μs,满足设计需求。
唐昊德[5](2020)在《多域分析仪6GHz射频通道设计与实现》文中进行了进一步梳理多域分析仪是一种能够从时域、频域、调制域等多个领域观察待测信号的新型仪器。射频通道作为多域分析仪中射频信号的输入调理电路,其性能好坏对多域分析仪的频域测量功能和指标有着决定性的影响。相对于传统频谱分析仪中的射频通道,它的主要特点是通过固定频率的本振信号,将高于3GHz的信号下变频至采集系统奈奎斯特频率以内,直接进行采集,使系统具备宽带频谱捕获能力;又通过频带分解和分段混频的电路结构,将输入信号划分为4个频带重叠的子通路,拓宽了射频通道的工作频率范围,保证了最低1GHz的实时捕获带宽。论文对多域分析仪中的射频通道展开了研究,经过方案设计,电路仿真和实验验证,设计了一种9kHz6GHz的射频通道,主要完成了以下工作:1、方案的设计验证。介绍了频谱接收机常见类型以及射频通道的关键性指标,然后根据项目整体框架和设计要求,提出了本次射频通道的总体设计方案,详细分析了各个电路模块的功能,通过ADS软件进行了通信链路仿真,验证了方案的可行性。2、射频通道硬件电路设计。在总体方案的基础上,完成了射频通道各关键电路的选型工作,设计实现了射频通道硬件电路,主要包括可变增益放大电路、低噪声放大电路、功率分配电路、混频电路、本振模块以及滤波器组。针对每个模块,阐述了电路设计要点。同时,给出了射频通道的电源方案和PCB设计原则。3、基于射频通道的幅度均衡器的设计。为了改善射频通道中直通路径频率响应不理想的缺陷,根据该路径的实测结果,设计了对应的幅度均衡器,分析了均衡器的数学模型和电路模型,通过原理图和版图联合仿真确定了各元件参数。经实物测试,验证了均衡器的频率补偿功能。最后,论文设计实现了多域分析仪9kHz6GHz射频通道,对射频通道的关键指标进行了测试。其中直通路径可以实现最高3GHz的实时捕获带宽,输入驻波比在3GHz内不超过1.29,噪声系数15.16dB,达到了设计目标。
胡蕊[6](2019)在《基于GPU并行计算的实时谱处理软件设计》文中提出图形处理单元(GPU)具备强大的浮点运算能力在数字信号处理领域得到了广泛关注,凭借其大量、简单的运算器并发执行大规模线程以实现并行计算。实时频谱分析系统一般具有宽带、高采样率、数据吞吐量大的特点,借助GPU的高效并行运算能力,将大量频域运算、统计处理等事务部署给GPU完成,可以大幅提高频谱处理效率。论文设计了一种基于GPU异构计算体系,以OpenCL为软件编程框架开发的实时频谱分析仪软件,该频谱仪在信号处理方式上采用面向吞吐量的并行处理方式,具有实时高效的特点。论文主要研究内容如下:(1)实时谱软件需求分析和软件架构设计。软件针对实时频谱分析的计算、显示等需求设计了软件系统主控模块、测试模块、图形显示模块和算法处理模块。(2)GPU并行计算在实时谱软件中的应用。利用GPU的并行计算能力,借助面向异构系统的OpenCL标准,对时域信号流进行重叠加窗、傅里叶变换、幅值压缩、检波以及三维频谱密度统计等实时信号处理。(3)基于GPU的图形显示技术。该技术包含三维频谱图的对数压缩、统计插值和数字余晖算法,瀑布图显示以及单谱数据显示。(4)GPU高速运算与软件运行协调机制的研究。为提高实时谱整机软件的执行效率,协调GPU运算与软件运行时产生的速度匹配问题,软件采用了多线程通信的同步机制,使用互斥量和信号量的方式实现线程间的同步。论文完成了基于GPU的实时频谱仪软件的设计,利用“CPU+GPU”的联合执行模式进行频谱分析计算,将密集计算部分放置到GPU上进行处理,解决了实时性要求较高情况下,CPU不能满足宽带频谱计算需求的技术瓶颈。同时,该设计提高了频谱分析处理的效率,实现了频谱测量的各项功能。经实验证明,基于GPU的实时频谱处理性能突出,与CPU同时采用并行框架OpenCL进行频谱处理分析,512K数据量时其频谱分析效率是CPU的1.39倍,且三维频谱的计算刷新率达到了30帧/秒。
苏怡瑞[7](2019)在《开关电源传导EMI模型的无源器件建模及频谱计算》文中研究说明开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。开关电源在实现高频化、小型化的同时,也带来了很多问题,其中一个最重要问题就是在电源工作时存在高频的开关动作,导致的电压、电流的快速变化,会在开关电源模块内部产生较强的谐波干扰和尖峰干扰,这些干扰信号会通过线路中的寄生电感和寄生电容,耦合到另外的设备或系统中,对其正常工作造成严重的影响。因此,建立开关电源的传导EMI(electromagnetic interference)模型,对开关电源的传导发射分析与抑制具有重要的意义。本文针对开关电源传导EMI模型的不完善,对开关电源中的变压器、EMI滤波器的模型,以及考虑频谱分析仪中频带宽的快速傅里叶变换算法展开了研究。首先,对开关电源传导EMI模型中的变压器模型展开了研究。理论分析了差模干扰与共模干扰在变压器上的传输路径,指出变压器模型的端口阻抗表征了差模干扰路径的阻抗,而绕组间的共模有效电容反映了共模干扰的传输路径。介绍并改进了一种能在传导干扰频段内准确描述变压器端口阻抗的模型,分析并计算了考虑变压器绕组实际电位分布的共模有效电容,提出了一个在传导干扰频率范围内共模/差模通用的变压器模型,给出了模型中所有参数的计算方法,并通过阻抗分析仪的测试验证了所提出模型的准确性。然后,对大功率三相共模EMI滤波器的等效电路模型开展了研究。在传统EMI滤波器建模方法的基础上,考虑了滤波器内部的近场耦合,建立了相应的共模模型。理论分析并仿真计算了影响滤波器性能的关键近场耦合参数,采用有限元仿真软件提取PCB走线寄生参数,基于阻抗分析仪测试,分析并建立了三相共模电感、差模电感、电容的高频模型。使用矢量网络分析仪测试了实际EMI滤波器的共模插入损耗验证了该模型的准确性,并探讨了电磁耦合参数对滤波器共模插入损耗的影响。最后,对考虑频谱分析仪中频带宽的FFT变换进行了研究。分析了频谱分析仪的工作流程,指出在基于FFT(fast Fourier transformation)计算传导EMI的频谱时,为了获得与频谱分析仪测试一致的结果,考虑中频带宽的必要性。介绍了一种考虑频谱分析仪中频带宽的FFT算法,运用汉宁窗函数模拟频谱分析仪中频带通滤波器的特性,使用Matlab编写了考虑频谱分析仪中频带宽的FFT算法,计算了一个周期矩形脉冲信号的频谱,并利用频谱分析仪测试了该信号的频谱对计算结果进行了验证。
李鹏飞[8](2019)在《一种并行架构的数字信号频域处理电路设计》文中研究说明传统的频谱分析仪面对愈加复杂的信号检测环境难免力不从心,对射频动态信号、瞬时突发信号等的检测始终存在“死区时间”问题,实时频谱分析仪的出现解决了这一难题,它能够实时处理较大带宽的信号,在时域、频域、调制域等多域对信号进行全面分析。不过,面对信号检测需求的不断提升,如何提高实时频谱分析仪对于短暂瞬时信号的捕获和分析能力逐渐成为大家关注和研究的重点。以实时频谱分析技术为研究背景,重叠率和100%POI(截获概率)是体现系统对于短暂瞬时信号捕获和分析能力的重要指标,面对如何在实时分析带宽较大、高速实时处理数据的情况下提升重叠率和100%POI指标的问题,本文提出了一种基于ADC+FPGA+DDR4硬件平台的并行架构数字信号频域处理电路设计方案。并行架构数字信号频域处理方案是利用延时控制将IQ基带数据根据重叠率合理分配为并行多路,然后采用并行架构可变重叠帧设计对应进行重叠处理。重叠处理后的IQ基带数据其实际数据率成倍提升,远超系统的高速时钟频率,因此,后续的FFT计算以及检波处理均采用并行架构,以此分担数据处理的压力。最后根据检波方式将检波输出进一步处理后得到最终的检波结果。并行架构的可变重叠帧设计主要是控制双口RAM的读写过程,通过地址回读的方式实现,地址回读数由重叠率和并行路数共同决定。并行架构下FFT计算过程则包含了并行架构下数据同步控制、FFT IP核计算、幅值计算、对数计算和输出顺序调整几个部分。并行架构检波设计有正峰值、负峰值和平均值三种检波方式,包括了并行架构下数据同步控制、基于开关结构的检波处理、检波方式控制、并行检波输出结果合并几个部分。本课题在系统设计和仿真实验等过程使用了Vivado、MATLAB、modelsim等软件,利用信号源、频谱分析仪、示波器等对系统进行调试,验证了系统指标100%POI达到10.24μs,提高了系统对于短时突发信号的捕获分析能力。
许阳[9](2019)在《无预选滤波器测频方法的软件设计与实现》文中进行了进一步梳理研发高性能多功能的电子测量仪器,使仪器同时具有频谱分析和网络分析这两种功能,这已成为仪器行业的发展重点。这可以提高硬件的利用效率,降低经费开支,减小系统体积与测量过程中的系统误差,节省测试时间。但是,传统的频谱仪与网络分析仪在硬件结构上存在器件冲突,若将频谱功能与网络分析功能集于一体,就需要新的频谱分析方法或镜像抑制方法。本文将无预选滤波器的测频方法用软件的形式进行实现,并在一些不能添加预选滤波器的仪器(例如矢量网络分析仪)中进行调用,这样可以赋予这些仪器频谱测试功能。本文的研究工作如下:(1)本文结合超外差频谱仪的频谱分析原理,对两种可产生镜像频率的情况进行分析。选用一种基于随机搜索算法和统计学方法相结合的镜像频率抑制方法,实现测量过程中基于数字信号的镜像抑制功能。(2)为了便于软件编程实现,本文对无预选滤波器的测频方法流程进行细节化处理:先对频谱分析软件模块经常参数设置;再通过硬件电路,将电子信号转换为数字信号;然后对数字信号进行加窗、FFT变换、信号校准等一系列操作;最后,用基于数字信号的镜像抑制方法,对信号进行镜像抑制。(3)本文对无预选滤波器测频方法的软件模块进行了整体框架设计、操作流程设计。整体框架设计中,该软件模块从测频所需的参数、与硬件和用户的数据通信、频谱分析的所有内部功能模块这三个部分进行说明。操作流程设计中,本文实现了单线程与多线程这两种设计方案。(4)本文将完成的软件实现以DLL文件的形式在矢量网络分析仪上进行测试。此外,本文对无预选滤波器测频方法的软件实现进行内存消耗分析、耗时分析与频谱分析结果验证。根据实验结果,总结影响频谱分析性能的测量参数。
夏利剑[10](2019)在《基于等离子体的微波凝视成像关键技术研究》文中研究指明本课题组长期致力于微波凝视成像新体制雷达的深度研究,首次并多次重复实现具备微波凝视功能的超分辨实验,通过控制圆柱形等离子体调制器的介电常数来实现非相关的波前调制,利用等离子体对电磁波的调制作用在空间中形成随机波前分布,从原理上提高现有雷达体制的分辨率,使雷达分辨率不再受限于天线孔径的大小。本文的主要工作是对基于等离子体的微波凝视成像理论在不同波段展开关键技术研究与实验验证。通过设计实验验证系统,在Ku波段对基于等离子体的微波凝视成像理论模型进行实验验证,利用水平波束宽度55°的Ku波段天线实现了工作频率12.4GHz,20米×10米的实验场景下方位向0.15米的分辨率,相当于在同等分辨率的情况下,天线孔径缩小了100多倍,大大突破了现有高分辨雷达的分辨极限,并搭建自动测试系统完成数据的采集与处理,完成10Hz(0.1s/帧)的图像更新速率。相比于其他波段的雷达,L波段雷达的优势在于可以对隐身目标进行探测。于是本文进一步开展了基于等离子体的微波凝视成像理论模型在L波段的实验验证,首先针对空间中L波段附近较为复杂的电磁环境设计一款基于平行耦合微带线的带通滤波器,并制作新型的等离子体调制器搭建L波段的实验验证系统平台,成功实现L波段1.7GHz、20米×10米场景下的0.25米的方位向分辨率,再次验证了微波凝视成像超分辨理论在L波段的正确性。为了进一步开展该理论在雷达领域的应用,实现该系统从原理验证系统向样机系统的发展进程,本文设计了一套新体制雷达接收机系统,并根据设计需求与中国科学院电子研究联合研制了一款用于该项目的接收机与四通道采集记录系统,并搭建系统进行数据测量与分析,课题组将在此套系统的基础上进一步展开新体制微波凝视成像系统在雷达领域上的应用探究。
二、频谱分析与频谱分析仪(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、频谱分析与频谱分析仪(论文提纲范文)
(1)频谱分析仪增益压缩校准检定方法探讨(论文提纲范文)
0 引言 |
1 增益压缩及测量方法 |
2 现有校准检定方法 |
2.1 校准方法及问题 |
2.2 检定方法一 |
2.3 检定方法二 |
3 方法改进 |
3.1 改进思路 |
3.2 测量步骤 |
3.3 测量验证 |
4 结论 |
(2)基于PXIe总线的射频信号综合测试模块设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外产品现状 |
1.2.2 可重构技术国内外研究现状 |
1.3 本文的研究意义 |
1.4 本论文的主要内容及结构安排 |
第二章 射频信号综合测试模块总体方案设计 |
2.1 总体方案设计 |
2.2 收发机架构 |
2.2.1 超外差式收发机 |
2.2.2 数字中频收发机 |
2.2.3 零中频收发机 |
2.3 射频信号收发模块方案设计 |
2.3.1 芯片选型 |
2.3.2 接收通道整体方案设计 |
2.3.3 发射通道整体方案设计 |
2.4 网络参数分析模块方案设计 |
2.5 本章小结 |
第三章 射频信号综合测试模块硬件电路设计 |
3.1 射频信号综合测试模块整体结构设计 |
3.2 数字信号处理板实现方案 |
3.2.1 PXIe接口硬件电路设计 |
3.2.2 FPGA选型 |
3.3 射频板实现方案 |
3.3.1 AD9361 模块设计 |
3.3.2 时钟模块设计 |
3.3.3 FMC与FPGA接口实现方案 |
3.3.4 外围射频通道设计 |
3.4 射频转接板实现方案 |
3.5 网络参数测量板实现方案 |
3.5.1 激励源功分电路 |
3.5.2 开关电路硬件设计 |
3.5.3 定向耦合器耦合电路 |
3.5.4 信号传输等长电路设计 |
3.6 电源模块设计 |
3.7 本章小结 |
第四章 射频信号综合测试模块数字逻辑设计 |
4.1 AD9361 相关接口逻辑设计 |
4.1.1 SPI控制逻辑设计 |
4.2 频谱分析仪数字逻辑设计 |
4.2.1 频率分辨率带宽 |
4.2.2 分辨率带宽滤波器设计 |
4.3 射频信号发生器数字逻辑设计 |
4.3.1 DDS主动发送模块设计 |
4.3.2 数字调制设计 |
4.4 网络参数分析仪逻辑设计 |
4.4.1 同步模块设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 系统测试与结果分析 |
5.1 射频信号发生器功能测试 |
5.2 频谱分析仪功能测试 |
5.3 矢量网络参数测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 课题结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(3)城轨车站机房电磁环境监测系统开发(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 电磁环境监测标准研究现状 |
1.2.2 电磁环境监测研究现状 |
1.3 研究主要内容及章节安排 |
2 城市轨道交通通信系统设备机房电磁环境分析 |
2.1 城市轨道交通通信系统简介 |
2.1.1 地铁通信系统组成 |
2.1.2 地铁无线通信系统 |
2.2 城轨通信系统设备机房电磁环境现场勘测 |
2.2.1 电磁环境现场勘测仪器设备 |
2.2.2 电磁环境现场勘测选点与布置 |
2.2.3 典型车站电磁环境测量数据分析 |
2.2.4 勘测车站电磁环境测量数据对比与分析 |
2.3 本章小结 |
3 城轨车站机房电磁环境监测系统总体设计 |
3.1 城轨车站电磁环境监测系统需求性分析 |
3.1.1 系统设计原则 |
3.1.2 系统功能需求 |
3.2 城轨车站机房电磁环境监测系统功能设计 |
3.3 城轨车站机房电磁环境监测系统硬件设计 |
3.4 城轨车站机房电磁环境监测系统软件设计 |
3.4.1 系统软件开发环境 |
3.4.2 系统软件顶层设计 |
3.4.3 系统软件层次设计 |
3.5 城轨车站机房电磁环境监测系统综述 |
3.6 本章小结 |
4 城轨车站机房电磁环境监测系统模块设计与实现 |
4.1 仪器仪表控制模块 |
4.1.1 虚拟仪器软件架构 |
4.1.2 频谱分析仪控制 |
4.1.3 电场测量天线轴切换控制 |
4.2 数据处理模块 |
4.2.1 原始数据块拆分与整合 |
4.2.2 数据处理与显示 |
4.2.3 频谱数据拼接 |
4.3 数据统计模块 |
4.3.1 数学统计 |
4.3.2 曲线统计 |
4.3.3 预警信息统计 |
4.4 数据存取与Web发布模块 |
4.4.1 数据存储 |
4.4.2 数据读取 |
4.4.3 Web信息发布 |
4.5 本章小结 |
5 城轨车站机房电磁环境监测系统验证 |
5.1 验证试验场地 |
5.2 验证试验仪器设备 |
5.3 验证试验布置 |
5.4 验证试验结果分析 |
5.5 本章小结 |
6 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)基于信道化的并行数字频谱处理模块设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状与发展动态 |
1.3 论文的主要研究内容及章节安排 |
1.3.1 研究内容与相关指标 |
1.3.2 章节安排及主要内容 |
第二章 信道化数字频谱处理模块总体设计 |
2.1 实时频谱分析的基本原理 |
2.2 系统与各模块基本方案 |
2.2.1 信道化并行频谱处理模块总体设计 |
2.2.2 宽带信号的信道化分解方案设计 |
2.2.3 重叠处理和频谱计算方案设计 |
2.2.4 检波和频谱显示方案设计 |
2.3 本章小结 |
第三章 宽带信号信道化分解模块设计 |
3.1 信道化技术与并行处理 |
3.2 数字信道化基本原理与高效结构 |
3.2.1 数字信道化基本结构 |
3.2.2 基于多相滤波的高效信道化处理结构 |
3.3 基于多相滤波的信道化算法设计和仿真 |
3.3.1 原型低通滤波器的设计与仿真 |
3.3.2 多相滤波结构的设计与仿真 |
3.4 信道化算法的逻辑设计与验证 |
3.4.1 信道化算法逻辑总体设计 |
3.4.2 串并转换模块逻辑设计 |
3.4.3 多相滤波模块逻辑设计 |
3.4.4 信道化算法逻辑仿真验证 |
3.5 本章小结 |
第四章 并行重叠处理和频谱计算模块设计 |
4.1 重叠处理原理与系统指标 |
4.1.1 重叠处理的基本工作方式 |
4.1.2 重叠处理与频谱刷新速率 |
4.1.3 重叠处理与100%POI时间 |
4.2 并行重叠处理逻辑设计 |
4.2.1 重叠地址控制设计 |
4.2.2 重叠处理的逻辑设计与验证 |
4.3 并行频谱计算逻辑设计 |
4.3.1 基于FFT IP核的频谱计算逻辑设计 |
4.3.2 基于CORDIC算法的幅值和对数计算逻辑设计 |
4.3.3 频谱计算模块逻辑仿真验证 |
4.4 检波合并模块逻辑设计与验证 |
4.4.1 检波模块逻辑设计 |
4.4.2 多信道频谱合并逻辑设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 测试与分析 |
5.1 信道化算法的信号分解测试 |
5.2 信道化分解后的频谱显示测试 |
5.2.1 频谱数据检波输出测试 |
5.2.2 多信道频谱合并显示测试 |
5.2.3 突发信号的100%POI时间测试 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)多域分析仪6GHz射频通道设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 多域分析仪研究现状 |
1.2.2 射频通道研究现状 |
1.3 本文章节安排 |
第二章 总体方案的分析与设计 |
2.1 频谱分析仪常见类型及原理 |
2.2 射频通道的主要技术指标 |
2.2.1 灵敏度 |
2.2.2 固有噪声 |
2.2.3 线性度 |
2.3 射频通道总体方案设计 |
2.3.1 多域分析仪的总体方案 |
2.3.2 射频通道的设计要求 |
2.3.3 射频通道方案设计分析 |
2.3.4 通信链路仿真 |
2.4 本章小结 |
第三章 射频通道硬件电路设计 |
3.1 射频通道关键电路模块设计 |
3.1.1 可变增益放大电路 |
3.1.2 低噪声放大电路 |
3.1.3 功率分配电路 |
3.1.4 混频电路 |
3.2 射频通道关键滤波器的设计 |
3.2.1 第一级混频电路滤波器组 |
3.2.2 第二级混频电路中频滤波器 |
3.3 本振模块设计 |
3.3.1 锁相环基本原理 |
3.3.2 本振模块方案设计 |
3.3.3 PLL外围电路设计 |
3.3.4 功率补偿电路设计 |
3.4 电源及PCB设计 |
3.4.1 电源设计 |
3.4.2 PCB设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于射频通道的幅度均衡器设计 |
4.1 幅度均衡器的功能及基本原理 |
4.2 均衡器设计要求 |
4.3 电路结构及数学模型 |
4.4 原理图和版图仿真 |
4.5 实物测试 |
4.6 本章小结 |
第五章 射频通道实物测试及结果分析 |
5.1 射频通道电路调试 |
5.2 实物及测试平台 |
5.3 测试结果及分析 |
5.3.1 输入驻波比 |
5.3.2 噪声系数测试 |
5.3.3 增益和输入1dB压缩点测试 |
5.3.4 三阶互调失真测试 |
5.3.5 第二级中频信号测试 |
5.3.6 幅度均衡效果测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得的成果 |
(6)基于GPU并行计算的实时谱处理软件设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 国内外研究历史与现状 |
1.2.1 实时频谱仪发展现状 |
1.2.2 GPU技术特点及计算领域应用 |
1.3 论文主要研究内容及章节安排 |
第二章 基于GPU技术的频谱仪方案设计 |
2.1 频谱分析仪方案概述 |
2.2 GPU体系架构与特点 |
2.3 基于GPU的频谱分析仪方案设计 |
2.3.1 系统软件框架及处理流程 |
2.3.2 技术指标 |
2.3.3 频谱仪软件技术方案设计 |
2.4 GPU编程框架方案选择 |
2.4.1 OpenCL与CUDA对比及选择 |
2.4.2 OpenCL并行编程框架 |
2.4.3 PyOpenCL |
2.5 本章小结 |
第三章 基于GPU的频谱分析设计 |
3.1 频谱处理并行化分析 |
3.1.1 GPU频谱处理流程分析 |
3.1.2 FFT运算的并行化分析 |
3.2 重叠加窗算法 |
3.2.1 信号加窗原理 |
3.2.2 重叠帧原理 |
3.2.3 重叠加窗的GPU算法与实现 |
3.3 幅值压缩算法 |
3.4 频谱三维压缩算法 |
3.4.1 频谱三维压缩原理 |
3.4.2 频谱三维压缩并行算法及GPU实现 |
3.5 数字余晖显示 |
3.6 检波算法 |
3.6.1 各检波方式的原理 |
3.6.2 检波的GPU算法设计及实现 |
3.6.3 基于GPU的瀑布图显示 |
3.7 本章小结 |
第四章 频谱分析仪软件设计 |
4.1 绘图库PyQt及PyQtGraph介绍 |
4.2 数据缓冲机制 |
4.3 线程间通信 |
4.3.1 信号槽机制 |
4.4 用户界面设计 |
4.4.1 QtDesigher介绍 |
4.4.2 界面布局管理 |
4.4.3 图形显示区域设计 |
4.5 Marker数据测量功能 |
4.6 本章小结 |
第五章 频谱分析仪测试与功能验证 |
5.1 GPU环境搭建 |
5.2 CPU与GPU计算效率测试 |
5.3 频谱显示功能验证 |
5.3.1 基础显示功能 |
5.3.2 重叠率与窗函数的显示 |
5.3.3 数字余晖与插值显示 |
5.4 检波功能验证 |
5.5 Marker测量功能测试 |
5.6 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(7)开关电源传导EMI模型的无源器件建模及频谱计算(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 变压器建模研究现状 |
1.2.2 EMI滤波器建模研究现状 |
1.2.3 频谱分析仪算法研究现状 |
1.3 论文研究内容 |
第2章 开关电源传导EMI模型中的变压器建模研究 |
2.1 变压器中传导干扰的分布 |
2.1.1 变压器中差模干扰的分布 |
2.1.2 变压器中共模干扰的分布 |
2.2 变压器模型的差模结构与共模结构分析 |
2.2.1 变压器模型的差模结构 |
2.2.2 变压器模型的共模结构 |
2.3 共模/差模通用的变压器模型及其参数计算 |
2.4 变压器端口阻抗的实验测试 |
2.5 本章小结 |
第3章 三相共模EMI滤波器的建模研究 |
3.1 EMI滤波器插入损耗及测试方法 |
3.1.1 插入损耗的定义 |
3.1.2 共模插入损耗测试方法 |
3.2 考虑自寄生参数的三相EMI滤波器建模 |
3.2.1 电容器高频模型 |
3.2.2 差模电感高频模型 |
3.2.3 三相共模电感高频模型 |
3.2.4 考虑自寄生参数滤波器模型的共模插入损耗的仿真计算 |
3.3 EMI滤波器的近场耦合分析 |
3.3.1 磁场耦合分析 |
3.3.2 电场耦合分析 |
3.4 包含耦合参数的三相EMI滤波器建模 |
3.4.1 近场耦合参数的提取 |
3.4.2 包含耦合参数滤波器模型的共模插入损耗的仿真计算 |
3.4.3 电磁耦合参数对共模插入损耗的影响分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 考虑频谱分析仪中频带宽的快速傅里叶变换 |
4.1 频谱分析仪的测量原理 |
4.2 中频带宽对测量结果的影响 |
4.3 考虑中频带宽的FFT算法 |
4.4 考虑中频带宽FFT算法的计算及测试 |
4.4.1 实验测试 |
4.4.2 考虑中频带宽FFT算法的计算及结果分析 |
4.5 本章小结 |
总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文 |
(8)一种并行架构的数字信号频域处理电路设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状与发展动态 |
1.3 论文的主要研究内容及章节安排 |
1.3.1 研究内容与相关指标 |
1.3.2 章节安排及主要内容 |
第二章 并行架构的数字信号频域处理电路总体设计 |
2.1 实时频谱分析的基本原理 |
2.2 系统与模块基本方案 |
2.2.1 并行架构数字信号频域处理方案总体设计 |
2.2.2 并行架构可变重叠率方案设计 |
2.2.3 并行架构加窗及离散傅里叶变换方案设计 |
2.2.4 并行架构检波方案设计 |
2.3 本章小结 |
第三章 并行架构重叠和加窗模块设计 |
3.1 重叠帧处理的基本概念与原理 |
3.1.1 数据的层级结构 |
3.1.2 实时处理与重叠帧工作方式 |
3.2 重叠帧处理与系统指标 |
3.2.1 重叠帧处理与频谱刷新速度调节 |
3.2.2 短暂瞬时信号时域展宽 |
3.2.3 重叠帧处理与窗口效应 |
3.2.4 重叠帧处理与100%捕获概率指标 |
3.3 并行重叠方案与逻辑实现 |
3.3.1 传统可变重叠帧的基本设计 |
3.3.2 并行架构的可变重叠帧设计 |
3.4 并行加窗处理与逻辑设计 |
3.4.1 窗函数与截断效应 |
3.4.2 并行架构加窗处理逻辑设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 并行架构数字信号频域处理模块设计 |
4.1 离散傅里叶变换与快速傅里叶变换 |
4.2 并行架构下离散傅里叶变换模块设计 |
4.2.1 并行架构离散傅里叶变换整体设计 |
4.2.2 基于FFT IP核的并行架构下FFT计算模块设计 |
4.2.3 基于CORDIC IP核的并行架构下幅度和对数计算设计 |
4.2.4 频谱数据输出顺序调整设计 |
4.3 时间频谱显示与检波 |
4.4 并行架构下基于检波的时间频谱设计 |
4.4.1 并行架构下时间频谱显示模块整体方案设计 |
4.4.2 正峰值与负峰值检波逻辑实现 |
4.4.3 平均值检波实现 |
4.4.4 检波结果合并与数据同步控制 |
4.5 本章小结 |
第五章 测试与分析 |
5.1 并行架构可变重叠帧测试 |
5.1.1 并行架构与重叠率测试 |
5.1.2 并行架构重叠帧处理延时控制测试 |
5.1.3 重叠帧处理中内部读写控制测试 |
5.1.4 重叠帧处理与100%POI指标测试 |
5.2 并行架构下FFT计算模块测试 |
5.3 并行架构下时间频谱显示测试 |
5.3.1 并行架构与时间频谱显示测试 |
5.3.2 正负峰值检波测试 |
5.3.3 平均值检波测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(9)无预选滤波器测频方法的软件设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 国内外研究历史与现状 |
1.3 本论文研究内容与结构安排 |
第二章 无预选滤波器测频方法理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 频谱测量方法 |
2.2.1 实时分析法 |
2.2.2 外差式分析法 |
2.3 预选滤波器对测频分析过程的影响 |
2.3.1 混频过程简介 |
2.3.2 镜像频率 |
2.4 无预选滤波器的测频方法的应用与介绍 |
2.4.1 矢量网络分析仪的频谱分析结构 |
2.4.2 无预选滤波器测频方法介绍 |
2.5 本章小结 |
第三章 测频方法软件实现的架构设计 |
3.1 引言 |
3.2 需求分析 |
3.2.1 功能需求 |
3.2.2 性能需求 |
3.2.3 指标需求 |
3.3 开发环境介绍 |
3.4 总体框架设计 |
3.4.1 数据通信设计 |
3.4.2 功能模块设计 |
3.4.3 参数设计 |
3.5 流程设计 |
3.5.1 单线程模式设计方案 |
3.5.2 多线程模式设计方案 |
3.6 本章小结 |
第四章 测频方法功能模块的软件实现 |
4.1 引言 |
4.2 参数设置模块 |
4.2.1 多本振重叠 |
4.2.2 本振随机 |
4.2.3 本振频率列表设置过程 |
4.2.4 参数设置模块的软件实现 |
4.3 中频信号获取模块 |
4.3.1 信号时域加窗 |
4.3.2 FFT变换 |
4.3.3 中频信号校准 |
4.3.4 FFT栅格对准 |
4.3.5 中频信号获取模块的软件实现 |
4.4 镜像抑制模块 |
4.4.1 轨迹设置操作 |
4.4.2 信号抑制操作 |
4.4.3 镜像抑制模块的软件实现 |
4.5 轨迹平均模块 |
4.5.1 轨迹平均算法设计 |
4.5.2 轨迹平均模块的软件实现 |
4.6 检波模块 |
4.6.1 检波操作单元划分方法 |
4.6.2 检波方法 |
4.6.3 检波模块的软件实现 |
4.7 本章小结 |
第五章 测频方法软件实现的分析与实验 |
5.1 引言 |
5.2 实验平台介绍 |
5.3 测频方法软件实现的内存消耗分析 |
5.3.1 基本参数的内存消耗分析 |
5.3.2 线程的内存消耗分析 |
5.4 测频方法软件实现的耗时性分析 |
5.4.1 单线程耗时性分析 |
5.4.2 多线程耗时性分析 |
5.4.3 各功能模块耗时性分析 |
5.5 测频方法软件实现的频谱分析实验 |
5.5.1 频谱分析效果 |
5.5.2 对比分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
(10)基于等离子体的微波凝视成像关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 雷达研究背景与意义 |
1.1.2 微波成像背景与意义 |
1.1.3 传统雷达成像的限制 |
1.1.4 等离子体背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 雷达研究现状 |
1.2.2 微波成像研究现状 |
1.2.3 等离子体研究现状 |
1.3 论文的主要研究工作与文章结构安排 |
第二章 等离子体与电磁波理论 |
2.1 等离子体基础理论 |
2.1.1 物质第四态 |
2.1.2 等离子体宏观性质 |
2.2 等离子体与波的作用 |
2.2.1 等离子体频率 |
2.2.2 等离子体中的波 |
2.2.3 冷等离子体中的平面波 |
2.2.4 非磁化冷等离子体介电常数 |
2.3 基于等离子体的微波凝视成像理论 |
2.4 本章小结 |
第三章 微波凝视成像理论在Ku波段的研究 |
3.1 实验验证平台系统设计 |
3.1.1 发射端平台的设计与实现 |
3.1.2 传输链路的设计与实现 |
3.1.3 接收端平台设计的设计与实现 |
3.2 自动测试系统的设计 |
3.2.1 软件总体设计 |
3.2.2 接口设计与通信协议的达成 |
3.2.3 采样与控制 |
3.2.4 测算及综合显示系统 |
3.2.5 测控系统综合显示系统界面 |
3.3 实验测量与数据结果分析 |
3.3.1 实验场地的测量 |
3.3.2 实验数据的测量 |
3.3.3 实验数据的分析 |
3.3.4 实验结果 |
3.4 本章小结 |
第四章 微波凝视成像理论在L波段的研究 |
4.1 L波段附近电磁环境分析 |
4.2 带通滤波器的设计 |
4.2.1 平行耦合线微带带通滤波器 |
4.2.2 滤波器设计指标 |
4.2.3 滤波器设计步骤 |
4.2.4 滤波器仿真 |
4.3 实验验证平台系统设计 |
4.3.1 发射端平台的设计与实现 |
4.3.2 接收端平台的设计与实现 |
4.4 实验系统验证与数据结果分析 |
4.4.1 幅度调制矩阵的实验数据测量 |
4.4.2 相位调制矩阵的实验数据测量 |
4.4.3 组合来波信号实验数据测量 |
4.4.4 数据分析与结果 |
4.5 本章小结 |
第五章 新体制雷达接收机样机系统设计与实验 |
5.1 新体制雷达接收机系统设计 |
5.1.1 接收系统设计 |
5.1.2 时间同步信号设计 |
5.1.3 相参信号设计 |
5.2 雷达接收机设计 |
5.2.1 雷达接收机工作过程 |
5.2.2 单机组成与功能 |
5.2.3 接收机技术指标 |
5.2.4 接收机接口要求 |
5.3 四通道采集记录系统设计 |
5.3.1 系统组成 |
5.3.2 系统工作模式 |
5.4 新体制雷达接收系统的实现与结果分析 |
5.4.1 接收系统工作要求 |
5.4.2 测试与结果 |
5.5 本章小结 |
第六章 结束语 |
6.1 论文工作总结 |
6.2 后续研究工作 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、频谱分析与频谱分析仪(论文参考文献)
- [1]频谱分析仪增益压缩校准检定方法探讨[J]. 刘贵斌,梁琪,苏腾. 计量科学与技术, 2021(12)
- [2]基于PXIe总线的射频信号综合测试模块设计[D]. 王澈. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]城轨车站机房电磁环境监测系统开发[D]. 于泽轩. 北京交通大学, 2020(03)
- [4]基于信道化的并行数字频谱处理模块设计[D]. 刘聪. 电子科技大学, 2020(07)
- [5]多域分析仪6GHz射频通道设计与实现[D]. 唐昊德. 电子科技大学, 2020(07)
- [6]基于GPU并行计算的实时谱处理软件设计[D]. 胡蕊. 电子科技大学, 2019(01)
- [7]开关电源传导EMI模型的无源器件建模及频谱计算[D]. 苏怡瑞. 西南交通大学, 2019(03)
- [8]一种并行架构的数字信号频域处理电路设计[D]. 李鹏飞. 电子科技大学, 2019(01)
- [9]无预选滤波器测频方法的软件设计与实现[D]. 许阳. 电子科技大学, 2019(01)
- [10]基于等离子体的微波凝视成像关键技术研究[D]. 夏利剑. 上海交通大学, 2019(06)