随着经济的发展,人民生活水平已经大幅提高,目前私家车的数量急剧增加,同时带来了大量随之而来的交通问题。毫米波调频连续波雷达(FMCW)结合了毫米波和调频连续波雷达的优点,分辨率高及易小型化使其在车在雷达领域具有广阔的市场前景和出色的发展空间。本文在前人研究的基础上,研究了24GHz车载雷达射频前端的搭建,结合ADS仿真确定了发射组件与接收组件形式,并为射频系统提出指标。射频前端工作频率为24GHz-24.5SGHz,发射采用单级震荡式,发射功率要求达到10dBm:接收采用零中频接收,选取基带信号带宽1MHz,灵敏度-90dBm;发射接收天线增益皆为20dB左右,主副瓣差距15dB以上。使用UMS公司的CHV2421-QDG.CHR2421-QEG作为发射接收组件,Avago公司的ADF4158用于锁相环,ADP3300用于3.0V供电,通过单个组件的设计调试,确定整板的设计,将24GHz车载雷达收发组件布置在同一电路板上,最终满足指标要求。完成了24GHz-24.5GHz天线的设计,采用了阵列矩形微带贴片天线的形式,实现了车载雷达对天线高增益且小型化的要求。这些工作最终组成了24GHz车载雷达射频前端。
上传时间: 2022-06-20
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随着个人通信和移动通信技术在世界范围内的迅猛发展,人们对移动通信的服务质量要求也越来越高.WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)作为第三代移动通信系统的三大标准之一,因为具有优良的通信质量和较高的频谱利用率而被广泛应用.在WCDMA接收机中,射频前端电路占有重要的地位,其性能优劣直按影响着接收机的接收灵敏度以及后继信号处理部分的性能.因此,进行WCDMA射频电路的研究和设计具有重要的现实意义.天线和低噪声放大器(LNA)是射频(RF)接收机芯片的重要组成部分。本文在广泛查阅国内、外参考文献的基础上,对微带天线的宽频带技术和LNA的设计原理进行了深入地研究.综合多种宽频带技术,本文采用L形探针馈电与双E形槽贴片相结合的方法,提出了一款适合于WCDMA基站的宽频带微带天线结构。利用电磁仿真软件HFSS对该天线的性能进行了研究,研究了天线贴片尺寸对天线性能的影响。在此基础上,优化设计了适用于WCDMA基站的宽频带微带天线,并对其进行了加工、测试和分析,仿真和测试结果均表明,该天线-10dB回波损耗带宽为520MHz,天线在2GHz的增益为7.88dBi,满足WCDMA基站的要求.另外,本文还根据WCDMA基站对LNA性能的要求,利用仿真软件ADS(Advanced Design System)设计了一款高线性的两级平衡低噪声放大器,给出了电路原理图,并制作了版图,结果表明,该低噪声放大器在1.92GH2~1.98GHz频段增益不低于30dB,噪声系数小于1dB,满足WCDMA的要求,具有一定的实用价值。
上传时间: 2022-06-20
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激光探测技术是激光技术的一个最重要的方面。激光由于具有高亮度和方向性、单色性好等特点,因此在国防和民用领域中正发挥着越来越重的作用。脉冲激光探测技术作为激光探测技术的一种方式,正在成为世界研究的热点。本文以激光雷达为研究背景,在通过增大接收系统口径提高回波信号信噪比的前提下,从理论和实验上研究了脉冲激光回波信号特性对探测性能的影响。在理论和设计方面,本文首先对几种激光探测技术进行深入的研究。对脉冲激光测距中回波信号进行分析,并建立信噪比测距方程,在此基础上,推导回波信号功率和系统噪声公式。定量分析了接收系统三种主要的噪声,并从接收系统出发,研究接收口径和接收视场对探测信噪比的影响,在设计上,采用大口径物镜以提高回波信号强度,采用雪崩光电二极管(APD)作为光电探测器件,通过干涉滤光片和视场光阑降低系统背景噪声以提高回波信号信噪比。前置放大电路采用跨导放大电路结构,有效地对APD所输出的微弱电流信号进行放大。在实验方面,通过大量的实验和实验数据,研究了回波信号幅值和测距误差以及测距不确定度的关系,发现回波信号幅值越大,系统的测距误差和测距不确定度越小。研究了脉冲激光回波信号的幅值和上升时间的统计分布。分析了测距系统带宽对于系统探测概率和漏测率的影响,发现过小的系统带宽会使系统探测特性发生恶化。最后,对信噪比和探测概率的关系做了实验研究。本文的研究对脉冲激光探测理论有一定的完善作用,对后续系统的研制和探测指标的改善有很好的参考价值。
上传时间: 2022-06-20
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移动通信网络由于带宽和技术的限制,远远不能满足人们不断高涨的无线上网需求。Wi-Fi作为无线接入技术MLAN的主流标准口益成熟,它能够随时随地高速连接到Internet,极大地满足了用户对无线上网需求,受到消费者的青睐。因而越来越多的移动终端都集成了Wi-Fi功能,Wi-Fi和蓝牙样成为移动终端的标配。随之而来的是wi-Fi和蓝牙都工作在2.4CHZz ISM频段而引发的互相 扰问题,导致数据吞吐量下降,语音质量恶化失真,极端状况下甚至导致链路断开而不能正常工作。因此,必须寻求有效的措施和方法,实现两种技术在近距离的和谐共存,这已成为非常迫切的技术需要,也成为人们研究的一个热点和难点。近距离WiFi和蓝牙互相1扰的问题,目前已经形成了非常多的有效解决机制,包括基于Wi-Fi的PTA(Packet Traffic Arbitration)、AWMA(Alternating Wireless Medium Access)和DSE(Deterministic Spectral Excision),其中PTA和AWMA机制在Wi-Fi側MAC层实现,通过协调Wi-Fi和蓝牙的帧发射时间来避免相互干扰:而DSE是在Wi-Fi侧物理层PHY实现,通过一个可编程带阻滤波器(Notch Filter)来阻止来白蓝牙的窄带干扰。还有基于蓝牙侧的AFH(Adaptive Frequency Hopping),它通过跳频,自动避开被干扰的频点,从而大大提高了蓝牙传输性能。
上传时间: 2022-06-20
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本文首先介绍了卫星导航接收机的发展现状与趋势。接着对比分析了现如今主流的接收机技术:超外差式、零中频式、低中频式及数字中频式结构,介绍了各结构的拓扑结构并对比了相互之间的优缺点,然后根据B1导航信号的特征参数要求,确定本文接收机所采用低中频结构的技术指标。结合选择的芯片参数搭建系统仿真模型,利用系统仿真软件ADS对接收机前端链路进行行为级仿真,验证设计方案的可行性,分模块设计了接收机前端系统的各功能电路,主要有多级低噪声放大器、选频滤波电路、本振电路、混频器电路以及系统自动增益控制电路。针对卫星导航信号接收机前端必须具备高灵敏度、强选择性以及一定动态范围的特点,需要平衡设计低噪声放大器噪声性能与单级增益,以及折中接收机前端镜像频率抑制性能与信道的选择性。利用仿真软件辅助设计了电路原理图与印刷电路板版图,对其PCB贴片后进行测试与调试。最后将调试好的模块级联成系统,测试射频前端系统的性能并加以册NWL.Clogin.com最终实现的接收机射频前端5V电压供电,接收信号中心频率1561.098MHz,链路最大增益为122dB,系统噪声小于2dB.中频信号中心频率46.1MHz,带宽为4.3MHz,纹波在1.5dB内,带外抑制与镜像抑制都大于30dB,端口驻波比小于2.0,测试结果基本满足设计指标要求。
上传时间: 2022-06-20
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本文所研究的电压可调谐带通滤波器是射频选频网络中一个重要部件,它具有带宽小、中心频率调谐范围大,阻带抑制度高、频率调谱范围内带宽和滤波曲线变化很小、结构小型化等特点。在整个研究的过程中,概括起来主要做了以下几方面的工作:1,首先从滤波器网络设计理论入手,在耦合谱振器带通滤波器的基础上,简单介绍了从低通原型滤波器到耦合谐振器可调带通滤波器的设计过程,并通过查阅大量的资料和进行公式推导得到频率变化和可调滤波器性能参数之间的关系公式。2,针对可调滤波器的设计,详细研究分析了可变电容二极管在谐振回路中)的特性、介绍LC调谐滤波器的电路设计以及微带线理论3,滤波器的设计是工作的重点,包括基本电路结构的设计、梳状线滤波器的近似等效模型,利用ADS仿真软件进行的优化设计和滤波器的测试工作三部分。前两部分工作主要是在理论设计的基础上,推算并利用软件得出实际滤波器的各个部件更精确的值。针对所设计可调谱带通滤波器调谐频率范围宽的特点,在仿真过程中采用了一些特殊的处理方法,例如改进的优化方法。第三部分的工作主要是对加工好的滤波器进行测试,并进行调试,最后分析了滤波器的某些性能不能完全满足要求存在的原因以及对该课题的后续工作开展提供一些思路。
标签: 射频电调谐滤波器
上传时间: 2022-06-20
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《射频通信电路设计》学习笔记(一)1.1射频概念1864-1873年,英国物理学家麦克斯书通过电磁学的研究,提出了著名的Maxwell方程组,并在理论上预言了电磁波的存在。1887-1891年,德国物理学家赫兹通过电磁学实验首次证实了电磁波的存在901年,马可尼利用电磁波实现了横跨大西洋的无线通f1.2射频通信电路应用简介在电子通信系统中,只有使用更高的载波频率,才能获得更大的带宽。按照10%的带宽计算,有线电视系统中使用100MHz的载波可以获得10MHz的带宽1.3射频电路设计的特点1.3.1分布参数集总参数元件:指一个独立的局域性元件,能够在一定的频率范围内提供特定的电路性能。在低频电路设计中,可以把元件看作集总参数元件,认为元件的特性仅由二传手自身决定,元件的电磁场部集中在元件内部。如电容、电阻、电感等;一个电容的容抗是由电容自身的特性决定不会受周围元件的影响,如果把其他元件靠近这个电容器,其容抗不会随之产业化。分布参数元件:指一个元件的特性延伸扩展到一定的空间范围内,不再局限于元件自身。由于分布参数元件的电磁场分布在附近空间中,其特性要受周围环境的影响。同一个元件,在低频电路设计中可以看作是集总参数元件,但是在射频电路设计中可能需要作为分布参数元件进行处理。例如,一定长度的一段传输线,在低频电路中可以看作集总参数元件;在射频电路中,就必须看作分布参数元件。分布电容(Cp):指在元件自身封装、元件之间、元件到接地平面和线路板布线间形成非期t电容。分布电容与元件眯并联关系。分布电感(LD):指元件引脚、连线、线路板布线等形成的非期望电感。分布电感通常与元件为串联关系。
上传时间: 2022-06-21
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广东工业大学硕士学位论文 (工学硕士) 基于FPGA的PCIE数据采集卡设计数据采集处理技术与传感器技术、信号处理技术和PC机技术共同构成检测 技术的基础,其中数据采集处理技术作为实现自动化检测的前提,在整个数字化 系统中处于尤为重要的地位。对于核磁共振这样复杂的系统设备,实现自动化测 试显得尤为必要,又因为核磁共振成像系统的特殊性,对数据的采集有特殊要求, 需要根据各种脉冲序列的不同要求设置采样点数和采样间隔,根据待采信号的不 同带宽来设置采样率,将系统成像的数据采集下来进行处理,最后重建图像和显 示。因此本文基于现有的采集技术开发专门应用于核磁共振成像的数据采集卡。 该采集卡从软件与硬件两个方面对基于FPGA的PCIE数据采集卡进行了研 究,并完成了实物设计。软件方面以FPGA为核心芯片完成数据采集卡的接口控 制以及数据处理。通过Altera的GXB IP核对数据进行捕捉,同时根据实际需要 设计了传输协议,由数据处理模块将捕捉到的数据通过CIC滤波器进行抽取滤 波,然后将信号存入DDR2 SDRAM存储芯片中。在传输接口设计上采用PCIE 总线接口的数据传输模式,并利用FPGA的IP核资源完成接口的逻辑控制。 硬件部分分为FPGA外围配置电路、DDR2接口电路、PCIE接口电路等模 块。该采集卡硬件系统由Flash对FPGA进行初始化,通过FPGA配置PCIE总 线,根据FPGA中PCIE通道引脚的要求进行布局布线。DDR2接口电路模块依 据DDR2芯片驱动和接收端的电平标准、端接方式确定DDR2与FPGA之间通 信的各信号走线。针对各个模块接口电路的特点分别进行眼图测试,分析了板卡 的通信质量,对整个原理图布局进行了设计优化。 通过测试,该数据采集卡实现了通过CPLD对FPGA进行加载,并在FPGA 内部实现了抽取滤波等高速数字信号处理,各种接IsI和控制逻辑以及通过大容量 的DDR2 SDRAM缓存各种数据处理结果正确。经系统成像,该采集卡采集下来 的数字信息可通过图像重建准确成像,为核磁共振成像系统的工程实现打下了良 好的成像基础。
上传时间: 2022-06-21
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随着半导体技术的发展,模数转换器(Analog to Digital Converter,ADC)作为模拟与数字接口电路的关键模块,对性能的要求越来越高。为了满足这些要求,模数转换器正朝着低功耗、高分辨率和高速度方向快速发展。在磁盘驱动器读取通道、测试设备、纤维光接收器前端和日期通信链路等高性能系统中,高速模数转换器是最重要的结构单元。因此,对模数转换器的性能,尤其是速度的要求与日俱增,甚至是决定系统性能的关键因素。在分析各种结构的高速模数转换器的基础上,本文设计了一个分辨率为6位,采样时钟为1GS/s的超高速模数转换器。本设计采用的是最适合应用于超高速A/D转换器的全并行结构,整个结构是由分压电阻阶梯,电压比较器,数字编码电路三部分组成。在电路设计过程中,主要从以下几个方面进行分析和改进:采用了无采样/保持电路的全并行结构;在预放大电路中,使用交叉耦合对晶体管作为负载来降低输入电容和增加放大电路的带宽,从而提高比较器的比较速度和信噪比;在比较器的输出端采用时钟控制的自偏置差分放大器作为输出缓冲级,使得比较输出结果能快速转换为数字电平,以此来提高ADC的转换速度;在编码电路上,先将比较器输出的温度计码转换成格雷码,再把格雷码转换成二进制码,这样进一步提高ADC的转换速度和减少误码率。
上传时间: 2022-06-22
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摘要:介绍在Linux操作系统环境下Socket网络编程的原理、流程和最终实现。编程采用客户端/服务器模式。提出解决多个客户端连接服务器时无法处理I/0多路复用问题的方法。提出通过最小化报文传输来减少传输时廷,为Bandwidth Delay Product调节TCP窗口,实现充分利用带宽提高Linux的Socket性能。在实际网络传输环境复杂多变的情况下,达到优化网络传输性能的目的。关键词:linux;性能优化;Socket;select()1引言随着Internet的日益发展和普及,网络在嵌入式系统中应用非常广泛,越来越多的嵌入式设备采用Linux操作系统。Linux是一个源代码公开的免费操作系统,具有强移植性",所以对基于Linux的Socket网络编程的研究越来越重要。2Socket简介在Linux中的网络编程通过Socket接口进行,是一种特殊的I/O,也是一种特殊的文件描述符。Socket是使用标准Linux文件符(file descriptor)和其他程序通信的方式。这里Socket 编程采用客户/服务器模式如图1所示。
上传时间: 2022-06-23
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