磁浮通信系统中频模块多通道数字化设计与实现

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1、ＩＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＵＮＩＶＥＲＳＹＯＦＥＬＥＣＴ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ论文题目磁浮通信系统中频模块多通道数字化设计与实现学科专业电路与系统学号０１２２１０２０口３２￣￣作者姓名谢鹏指导教师敬守削高级工程师－■Ｉｉｔｊ４独剑性声明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

2、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己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：渐撫）日期：训许６月ｆ《日论文使用授权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口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授极电子科技大学可レッ将学位论文的全レ部或部分内容编入有关数据库进行检索，可ッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：啼減导师签名；曰期；奶１许＜月／（曰分类号密级注1UDC学

3、位论文磁浮通信系统中频模块多通道数字化设计与实现（题名和副题名）谢鹏（作者姓名）指导教师敬守钊高级工程师电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电路与系统提交论文日期2015.03.31论文答辩日期2015.05.15学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月27日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。MULTICHANNELDIGITZATIONDESIGNANDREALIZATIONOFIFMODULEINMAGLEVCOMMUNICATIONSYSTEMSAMasterThesisSubmittedtoUniversityofEle

4、ctronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CircuitsandSystemsAuthor:PengXieAdvisor:ShouzhaoJingSchool:SchoolofElectronicEngineering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

5、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

6、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ChipScopePro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

7、足系统要求。关键词：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IAbstractUnliketraditionaltrain,maglevtraindoesn’tneedtotouchtheground,whichmeansithasalotofadvantagesthattraditionaltraindoesnothave.Inthiscase,maglevtrainhasbroadprospectsfordev