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磁浮通信系统中频模块多通道数字化设计与实现
| 论文题名： | 磁浮通信系统中频模块多通道数字化设计与实现 |
| 关键词： | 磁悬浮列车;现场可编程门阵列;二进制频移键控;数字正交解调;电磁兼容性 |
| 摘要： | 磁悬浮列车运行时不同于传统列车需要接触地面，因此具备了很多传统列车没有的优点，具有广阔的发展前景。但磁悬浮车地通信系统无法使用传统轮轨式列车的通信方式，只能采用无线通信方式来完成列车与地面基站之间的数据传输。毫米波通信以传输速率高和抗干扰性强等优点，为磁悬浮车地通信系统首选的通信方式。 本文主要针对目前中频模块采用的模拟方案具有电路复杂、抗干扰性能差、成本高以及设备更新与维护很不方便等缺点，基于 FPGA技术，采用数字方案来实现中频模块。 通过比较相位连续的2FSK信号和相位不连续的2FSK信号的特性，并结合磁悬浮车地通信系统的特点，选择了DDS技术来完成中频模块的调制部分。为解决已调信号的频谱带外衰减慢等问题，设计了升余弦滚降滤波器。采用数模转换器DAC3152，将数字已调信号转换为模拟已调信号，为达到系统要求的输出功率，采用HMC474SC70放大器来完成对已调信号功率的放大。 接收部分采用数字正交解调来完成对毫米波接收链路输出的信号进行解调。使用模数转换器ADC08B200将模拟中频信号转换为数字信号，为使ADC工作在最佳工作电平范围内，设计了放大器和T型衰减器来调整待解调信号的电平范围。本文详细给出了调制与解调各模块的设计步骤，并通过modelsim软件完成了对各模块的仿真，为减小课题后期的实物调试工作量，并节约成本，采用ChipScope Pro软件来完成FPGA程序的板级调试。 由于磁悬浮车地通信系统采用了空间分集合并技术，所以中频模块解调部分设计了八个通道，为了解决各通道之间的相互干扰现象，本文对PCB板的设计进行了详细的分析，采用分块设计的方法，增加各通道之间的隔离，优化PCB板的EMC问题，使系统的性能达到最优。 最后，加工并测试了实物电路，测试结果表明，该中频模块性能良好，达到了预期指标，满足系统要求。 |
| 作者： | 谢鹏 |
| 专业： | 电路与系统 |
| 导师： | 敬守钊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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