测距基带信号发生器时钟修正及控制系统设计

摘要

测距基带信号的产生是整个导航定位系统的核心。本论文所依附的项目“测距基带信号产生器的研制”正是在这种背景下展开的。为了能够为导航系统提供准确可靠、并可以根据系统需求采取不同调制模式的信号，本文对时钟源的产生和频率修正算法，以及频率合成技术等进行了一定研究，并利用单片机实现了对频率源的控制以及系统其它相关功能的控制工作。为整个基带产生系统的最终实
　　 本论文主要开展和完成的工作有：
　　 (1)详细介绍了测距基带信号发生器的系统整体框架和组成结构，并分别给出各个模块的功能要求。
　　 (2)对时钟频率的修正算法进行了深入研究，设计并给出适合本系统需求的频率修正算法和实现方法，并利用单片机芯片实现了频率源的控制和修正，最后给
　　 (3)对频率合成技术和方法进行了一定的研究，通过DDS和PLL的混合方法实现了频率信号的产生。并利用单片机对相关的外围电路进行了一系列控制。
　　 (4)对本系统中用到的两种重要技术：I2C和SPI串行总线的原理和技术细节进行了深入地学习和研究，并通过单片机实现了各种I2C芯片和SPI芯片的控制和应用，从而保证导航测距基带信号产生器的顺利实现。
　　 其中，后面3个部分为作者本人工作的重点内容。实测结果表明：系统频率源的稳定度达到了设计的要求，合成频率能够稳定输出，基本达到了设计方案的要求。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 本课题研究内容在国内外的发展状况

1.2.1 信号发生器发展状况

1.2.2 频率合成技术概述

1.3 本文研究主要内容

第二章 测距基带信号发生器系统总述

2.1 系统结构

2.2 硬件架构

2.2.1 主控单元

2.2.2 信号产生及发射单元

2.2.3 时钟单元

2.2.4 电源模块

2.3 AVR单片机高档ATmega系列简介

2.3.1 结构和主要特点

2.3.2 封装和引脚

2.4 软件平台

2.4.1 ICC编译器

2.4.2 AVR Studio开发平台

2.4.3 JTAG ICE仿真器

第三章 OSC板设计

3.1 OSC板概述

3.2 硬件结构设计

3.2.1 信号采集模块(ADS1241)及SPI接口的应用

3.2.2 存储模块及I2C接口的应用

3.3 OSC板时钟频率修正算法--闭环数字修正算法

3.3.1 原理框图

3.3.2 系统分析

3.3.3 系统实现

3.4 OSC板单片机控制软件设计

3.4.1 ADS1241控制流程图

3.4.2 I2C处理流程图

3.4.3 通用串口数据读写处理流程图

3.5 性能测试结果

第四章 GSG板单片机控制系统设计

4.1 GSG板概述

4.2 硬件结构设计

4.2.1 频率合成模块设计

4.2.2 温控系统

4.2.3 程控衰减器

4.2.4 电源设计

4.3 GSG板单片机控制软件设计

4.3.1 GSG板总体软件流程图

第五章 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献

附录