多功能综合测试仪功率频率计模块设计-检测技术与自动化装置专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 签名： 向东红 日期：2011 年 5 月 20 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定） 签名： 向东红 导师签名： 王厚军 日期：2011 年 5 月 20 日 万方数据 万方数据 摘 要 摘 要 功率和频率测量是电子测量领域中最重要、最基本的一部分，对移动通信和 空间技术的发展起着非常重要的作用。功率测量有许多种方法，其中对数放大检 波器以灵敏度高、体积小、响应速度快等特点而具有广阔的应用空间。本功率计 就是采用对数放大检波器设计检波电路。频率计采用了全新的全同步测频技术， 使被测频率与标准频率实现完全同步，克服了以前的测频方法不能解决的士 1 计 数误差，频率精度得到很大提高。 本模块作为多功能综合测试仪的一部分，由高频板、数据采集板和 USB 板组 成。本文着重介绍了硬件电路设计、FPGA 逻辑程序以及硬件驱动程序设计等。具 体的内容包括以下四点： ??硬件电路的设计。包括检波电路，信号调理电路，转差分电路，ADC 采 样电路等等。 ??FPGA 逻辑程序的编写。包括时钟产生模块，通道控制模块，数据采集模 块，触发控制模块，脉冲同步检测模块，计数模块等。 ??硬件驱动设计。包括测频算法，数据采样算法，平均功率检测算法和峰值 功率检测算法。 ??功率计的校准。主要讲述测试和校准过程中遇到主要问题及其解决方法。 本模块已经研制完成，功率计能够测量平均功率、峰值包络功率和射频电压， 在 10~1000MHz 的频率范围内测量精度为士 1dBm；频率计在-15~6dBm 的功率范 围内测量精度为士 4PPM，并经过整机测试与高温试验，各项指标都达到设计要求。 关键字：对数检波器，全同步，功率测量，频率测量 I ABSTRACT ABSTRACT Measurement of power and frequency, the foundation and most impartant part of electronic measurement, plays a very inmortant role in the area of mobile communication and space technology. There are kinds of power measurement method, and Log_Amp detector is used in many areas, for its high sensitivity, small size, fast response, etc. The frequency meter presented in this thesis is based on Log_Amp detecter and a new full-synchronous frequency technology is used, by which complete synchronization between measured frequency and standard frequency is achived, and the 士 1 number count error which is quiet normal in tradtional methods is overcome. The module in this thesis, combined with high-frequency board, data acquisition board and USB board, is a part of a multi-functional integrated analyzer. Hardware circuit, FPGA logic program and hardware driver are introduced in detail as follow: The hardware circuit includes th