谈射电频谱射电天文观测系统数字接收终端设计和实现

摘要:在1859年9月太阳释放出有记录从来最强的太阳风暴之一之后,随着第24个太阳活动周期的到来,NASA(美国国家航空航天局)最新发表声明称,2013年太阳将以“沉睡”中苏醒,太阳风暴可能像“一道闪电”,若不提前采用预防措施,将对整个世界造成不可预知的后果。位于云南天文台凤凰山本部的十米太阳射电望远镜是中国太阳射电物理重要的观测设备。十多年前,与五十四所合作建立十米射电望远镜时,800-975MHz位于移动电话工作频段,易引起接收机饱和,无法进行正常观测,为此当时舍弃了这一频段的观测。如今,微波器件及后端数字信号处理终端的动态范围较之于十年前已经大大提高,从及移动电话工作频段的转变,本体系通过合理的设计射频前端和数字终端,补充了这一重要频段的观测。本体系通过模拟下变频器,对十米天线接收到的800-975MHz模拟信号作下变频处理,得到模拟中频信号,再通过高速AD采集卡输入到FPGA, FPGA对信号作频谱分析后通过千兆从太网UDP的模式发送到远端PC机,PC机对数据进行整合显示并存储。

    摘要3-4

    Abstract4-6

    目录6-8

    第一章 绪论8-12

    1.1 项目探讨的背景和作用8-9

    1.2 国内外进展近况9-10

    1.3 本论文主要工作10

    1.3.1 本人所做的工作10

    1.3.2 本论文的特色及创新点10

    1.4 本论文的组织结构10-12

    第二章相关论述原理简介12-23

    2.1 引言12

    2.2 射电接收设备——射电望远镜12-13

    2.3 采样13-14

    2.4 傅里叶变换14

    2.5 千兆从太网14-16

    2.6 定标办法16-22

    2.6.1 一元线性回归16-20

    2.6.2 多元线性回归20-21

    2.6.3 偏最小二乘回归21-22

    2.7 本章小结22-23

    第三章 射电信号观测体系的整体案例设计23-37

    3来源刑法.1 引言23-24

    3.2 体系整体案例24

    3.3 体系功能描述24-25

    3.4 体系各模块设计分析说明25-36

    3.4.1 模拟下变频25-28

    3.4.2 AD采样28-29

    3.4.3 FPGA信号处理29-36

    3.5 本章小结36-37

    第四章 体系软件设计37-53

    4.1 引言37

    4.2 FPGA软件设计37-51

    4.2.1 软件平台简介37-38

    4.2.2 加窗及FFT设计38-40

    4.2.3 频谱计算40-42

    4.2.4 叠加求均值42-45

    4.2.5 跨时钟域设计45-48

    4.2.6 千兆从太网设计48-51

    4.3 上位机软件设计51

    4.4 本章小结51-53

    第五章 体系定标与测试53-59

    5.1 引言53

    5.2 标定系数计算与回归效果分析53-56

    5.3 体系测试56-58

    5.4 本章小结58-59

    第六章 总结与展望59-60

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