變形遙測(cè)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn).pdf

1、超高壓過(guò)江鐵塔、摩天大樓、橋梁、大壩等大型建筑物或構(gòu)件在使用中，特別是在災(zāi)害環(huán)境中會(huì)發(fā)生變形。變形測(cè)量，尤其是變形曲線動(dòng)態(tài)的測(cè)量則成為危險(xiǎn)信號(hào)警報(bào)的重要測(cè)量手段。如何更精確、更實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)這些大型構(gòu)件的變形尺度變的非常重要。針對(duì)這種情況，本文在重慶大學(xué)輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究重點(diǎn)項(xiàng)目的資助下，研究了一種基于擴(kuò)頻技術(shù)和無(wú)線電遙測(cè)技術(shù)相結(jié)合的變形監(jiān)測(cè)技術(shù)。主要研究工作如下：
　　 一、闡述了變形測(cè)量系統(tǒng)的工作

2、原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在大型建筑物上安裝射頻信標(biāo)機(jī)，各信標(biāo)機(jī)的載波是相同的，但分別調(diào)制有不同彼此正交的偽隨機(jī)碼(PN碼)。遙測(cè)接收機(jī)接收多個(gè)射頻信標(biāo)機(jī)的混合信號(hào)，采用載波分離電路分離出各個(gè)信標(biāo)機(jī)的載波，然后使用鑒相器測(cè)出這些信標(biāo)機(jī)載波之間的相位差，這些相位差反映了信標(biāo)機(jī)的相對(duì)位移變化量，從而可測(cè)出被測(cè)物體的變形曲線。
　　 二、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了微變形擴(kuò)頻信標(biāo)機(jī)。將FPGA芯片上的系統(tǒng)時(shí)鐘分頻后作為偽碼的時(shí)鐘產(chǎn)生彼此正交的偽隨機(jī)碼，并與余弦

3、信號(hào)相乘得到中頻的擴(kuò)頻調(diào)制信號(hào)，然后將中頻信號(hào)上變頻到射頻信號(hào)，最后經(jīng)天線發(fā)射出去。
　　 三、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了微變形擴(kuò)頻接收機(jī)。具體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的模塊有：數(shù)字下變頻模塊、偽碼同步模塊、數(shù)字鑒相模塊等。其中，偽碼同步模塊是由捕獲和跟蹤兩個(gè)部分組成。偽碼捕獲采用滑動(dòng)相關(guān)捕獲法實(shí)現(xiàn)、偽碼跟蹤部分采用延遲鎖定環(huán)的方法實(shí)現(xiàn)。
　　 論文使用ISE、Modelsim、ChipScope等軟件工具完成變形遙測(cè)算法的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、綜合和功能仿真