多頻段微波輻射計(jì)數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制單元設(shè)計(jì)與研制.pdf

1、多頻段岸基微波輻射計(jì)是海上平臺(tái)海洋遙感定標(biāo)與檢驗(yàn)的關(guān)鍵現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)設(shè)備之一。數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制單元是多頻段岸基微波輻射計(jì)的重要組成部分,它對(duì)微波輻射計(jì)系統(tǒng)工作模式進(jìn)行控制,完成對(duì)信號(hào)的采集和數(shù)字化處理,并根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果調(diào)整系統(tǒng)工作狀態(tài),通過(guò)異步串行通信接口與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信。
　　 本文的主要內(nèi)容包括:
　　 (1)闡述了微波輻射計(jì)進(jìn)行海洋動(dòng)力環(huán)境探測(cè)的工作機(jī)理,簡(jiǎn)要介紹了多頻段岸基微波輻射計(jì)的系統(tǒng)構(gòu)成及技術(shù)要求,完

2、成了輻射計(jì)接收機(jī)調(diào)試與系統(tǒng)指標(biāo)測(cè)試,接收機(jī)線性度達(dá)到0.9999以上,非線性誤差小于0.6K,接收機(jī)靈敏度小于0.2K,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；
　　 (2)針對(duì)岸基微波輻射計(jì)實(shí)時(shí)定標(biāo)的要求,完成了基于鉑電阻傳感器的高精度溫度測(cè)量單元的設(shè)計(jì)與技術(shù)實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)微波輻射計(jì)系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)境溫度的精密檢測(cè),標(biāo)定結(jié)果表明高精度溫度測(cè)量單元誤差溫度小于0.015K,多路溫度測(cè)量之間的一致性小于0.01K,為提高輻射計(jì)系統(tǒng)定標(biāo)精度提供了技術(shù)保障；

3、　　 (3)完成了多頻段微波輻射計(jì)數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制單元的設(shè)計(jì)與技術(shù)實(shí)現(xiàn),通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)采集、AGC控制、工作狀態(tài)控制以及遠(yuǎn)程通信控制等功能及性能需求的分析,提出了基于FPGA技術(shù)的數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制單元的設(shè)計(jì)方案；詳細(xì)描述了FPGA模塊設(shè)計(jì)的硬件層次結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)過(guò)程,以及應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)方案和程序流程；最后,利用Modelsim仿真工具和Chipscope在線邏輯分析儀對(duì)數(shù)控單元邏輯時(shí)序進(jìn)行仿真調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了多頻段微波輻射計(jì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與系