应用于射电天文的高速宽带频谱仪设计

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1、东斋乂＃硕主学位论文应用于射电天文的高速宽巧频谱仪设计专业名務：电子科学与技术作者姓名；张健伟指导教师；ｍｎ－ＤｅｓｉｏｆＨｉｈｓｅｅｄＢｒｏａｄｂａｎｄｇｇｐＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｆｏｒＲａｄｉｏＡｓｔｒｏｎｏｍｙＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍ化ｅｄｔｘ）ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ也ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＺＨＡＮＧ化ａｎｗｅｉＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆｅｓｓｏｒＭＥＮＧ巧ａｏＳｃｈｏｏｌ

2、ｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏ打ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１５ｙ东南大学学位论义独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，。尽我所知除了文中特别加Ｗ标注巧致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我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了谢意。心訂．＇研究生签名；１斗期：藻、保东南大学学位沦文使用授

3、权声明东南大学、国家图书馆有权保留本人所送交学位、中国科学技术信息研究所论文的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人一致电子文档的内容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可公布（包括刊登）论文的全部或部分內容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研究生院办理。＾〇ｓ．２．ｓｎ’ｉ＾研究生签名：劳师签＾期：＾＾＾＾＿日＾＾＾摘要目前射电频谱仪已发展成为射电天文观测的重要仪器，在对脉冲星观测、日冕物质抛射、星系谱线红栋等的研充中都发挥着极其重要的作用、，同时也为搜寻

4、地外文明探索未知星体等课题提供了强有力的工具。不断增长的天文观测需求对频谱仪提出了更高的要求，需要在、更大带宽、更高频率分辨率更高时间分辨率条件下完成频谱数据的实时处理与连续记录，所Ｗ对高速宽带频谱估计系绕的研究具有重要的理论意义与应用价值。，并结合射电天文观测中高速本文分析研巧了国内外射电频谱分析设备的发展现状、宽带、高巧率分辨率、高时间分辨率、实时处理与连续记录等方面的需求，对射电频谱分析仪进行了研巧与设计。、ＦＰＧＡＨ本文在ＡＤＣ、ＡＲＭ块板卡沮成的软件无线电通用硬件平台上ＦＰＧ、、己特，完成了射电频谱仪Ａ设计，主要包括数

5、据输入接口模块傅里叶变换模块。其中利持周期图模块、ＡＲＭ控制模块Ｗ及千兆Ｗ太网口模块这五个关键模块，数据输入接口模块通过阻ＤＲ等技术完成２．４ＧＳｓ高速采集信号的８路串转并工作，并使用ＩＤＥＬＡＹｐ技术补偿高频时钟下由于布线差异带来的相位延迟；结合基４蝶形运算和Ｎ点复数序列汁算２Ｎ点实数序列相关算法，采用组合ＦＦＴ高速并行结构完成共计３２Ｋ通道的傅里叶变换，大幅节省了ＦＰＧＡ硬件资源，：使用己特利特平均周期图法计算功率谱数据根据用户设定、、口的参数对功率谱数据进行累加增益控制位选择等操作；ａｒｍ控制模块通过ＧＰＩＯ接＂＂－与ＡＨＢ

6、总线成对ＡＤＣ、ＦＰＧＡ：片的初始化及参数配置等工作：通泣请求确认，完等芯握手机制完成数据跨时钟域的高速传递１＾１太网ＭＡＣ，并使用ＧＭＩＩ接口将频谱数据通过千兆。层发送至数据存储计算机记录，从而保证化冲星观测应用中所需的高时间分辨率参数本文完成了整套射电频谱分析系统的设计，，并进行了实际测试测试结果验证了系统的达到。正确性。各性能参数表明．本系统满足了射电天文观测的需求，了设计的目标关键词：巧电天文：ＦＦＴ；ＦＰＧＡ；；功率谱估计千兆Ｗ太网ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢ巧ＲＡＣＴＳｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｓｆｏｒｒａｄｉｏａｓｔ

7、ｒｏｎｏｍｈａｖｅｌａｅｄａｎｉｍｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｏｆｕｌｓａｒｓｐｙ，ｐｙｐｐｃｏｒｏｎａｌｍａｓｓｅｅｃｔｉｏｎｓａｌａｘｓｅｃｔｒｕｍｒｅｄｓｈｉｆｔａｎｄｏｔｈｅｒｓｔｕｄｉｅｓａｎｄｈａｖｅａｓｌｏｒｏｖｉｄｅｄａｊ，ｇｙｐ，ｐｏｗｅｒｆｕｌｔｏｏｌｆｏｒｅｘｌｏｒｉｎｕｎｋｎｏｗｎａｓｔｒａｌａｓｗｅｌｌａｓｓｅａｒｃｈｉｎｆｏｒｅｘｔｒａｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｃｉｖｉｌｉｚａｔｉｏｎ．ｐｐｇｇＴｈｅｒｏｗｉｎｄｅｍａｎｄｓｆｏｒａｓｔ

8、ｒｏ打ｏｍｉｃａｔｉｇ