基于正交解调的超宽带接收机数据采集系统设计.pdf

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1、计算机测量与控制.2005.13（4）·386·ComputerMeasurement&Control数据采集——————————————————————————————————————————————————文章编号：1671-4598（2005）04-0386-03中图分类号：TP274文献标识码：A基于正交解调的超宽带接收机数据采集系统设计焦国栋，梁步阁，袁乃昌（国防科技大学四院，湖南长沙410073）摘要：根据超宽带接收机信号处理的需要，设计并实现了一套基于正交解调的超宽带脉冲体制接收机数据

2、采集系统。介绍了系统的硬件部分和软件部分，特别是提出了I/O正交解调及脉冲体制超宽带信号幅相误差校正方案。实际应用表明，该系统达到了实时高速稳定数据采集的要求。关键词：超宽带；数据采集卡；I/O解调；幅相误差校正DesignofDataAcguisitionSystemforOuadratureDemodulationUWBReceiverJiaoGuodong，LiangBuge，YuanNaichang（MicrowaveCenter，NUDT，Changsha410073，China）Abst

3、ract：Anuitra-widebandguadraturedemoduiationreceiverdataacguisitionsystemisdesignedforthepurposeofUWBsignaiprocessing.Thedesignofhardwareandsoftwarearepresented，especiaiiytheI/Odemoduiationandampiitudeandphaseerror-correctionareintroduced.Thedesignistes

4、ted，andtheappiicationshowsthatit'saguaiifiedsystemforreai-timeandhigh-speeddataacguisition.Keywords：uitra-wideband；DAOcard；I/Odemoduiation；ampiitudeandphaseerror-correction0引言触发电路提供TTL正电平触发信号。脉冲上升沿小于100ns，重频1~100kHZ可调。为方便数据采集中波门、重频跳超宽带信号是指瞬时相对带宽大于25%的信

5、号，目前的变的实现，触发电路利用CPLD器件、基于工控机PCI接口设宽带系统相对带宽可达80%以上，频谱范围可以从接近直流伸计。触发电路PCI卡插于主机箱中，触发信号通过电缆与脉展到几千兆赫。实现超宽带接收系统的一个常用方案是正交接冲源、采集卡连接。收机，即信号经前置低噪声放大后直接送入正交解调器，然后对!、"两路信号进行高速A/D变换，这种接收方案可以在相同的采样频率下使系统带宽增加一倍，从而降低了系统硬件实现的门槛。而要完成超宽带接收机系统的应用，首要的［1］是信号的获取和采集。本文中的超宽带系

6、统使用无载波冲激信号工作，设计工作频率范围200~800MHZ，绝对带宽达到600MHZ。根据系统的宽带特性，文章介绍了超宽带正交解调接收机数据采集系统的设计和实现方案，提出了脉冲体制超宽带信号幅相误差校正图1数据采集系统组成框图方案，完成了对超宽带信号数据的实时高速采集及大容量存系统的宽带特性对数据采集部分提出了很高的要求，必储。须满足高速、宽带、波形失真小等特性要求。脉冲工作有效1硬件部分频谱为200~800MHZ，瞬时带宽600MHZ。目前的数据采集卡超宽带正交解调接收机数据采集系统的硬件部分

7、，包括工很难达到此指标，为此采用!、"两路正交解调方案，将其变控机、触发/延时控制卡和8位、双通道、5GS/s采样率的数为0~300MHZ两路信号，二者相位相差90度，构成!、"正据采集卡（Gage公司的CS85G）。图1为系统组成框图。这交系统。由信号处理相关理论可知，通过两路信号的采集，理里，通过同轴电缆将接收机!、"通道的超宽带回波信号连接论上可完全还原出原始信号。而此时单路信号瞬时带宽仅为至采集卡的通道CH1、CH2，触发/延时控制卡为采集卡提供300MHZ，目前的采集卡技术水平可以达到这一

8、指标要求。选触发脉冲，利用软件控制采集卡的工作，使其完成数据采集、用的Gage公司CompuScope85GPCI数据采集卡，兼容计算机记录等功能，供后期分析处理。PCI接口，8位分辨率，最高采样速率5GHZ，瞬时带宽500MHZ，完全满足系统指标要求。收稿日期：2004-06-24；修回日期：2004-07-26。工作状态下，CompuScope85G采集卡通道CH1、CH2同基金项目：国家高技术863项目（2002AA835040）。作者简介：焦国栋（1980-）