遥测综合数据流解调技术研究与实现

【摘要】随着遥测系统中各种测量参数的增多以及对性能指标要求的提高，对功能更加完备、性能更加稳定的遥测数据解调设备提出了需求。然而，国内目前尚没有产品化的遥测数据解调设备，而国外的遥测数据解调卡虽然性能完善但却价格昂贵且维修困难，因此，我们有必要设计属于自己的遥测数据解调卡。遥测数据采用PCM(脉冲编码调制)编码方式，文中首先介绍了PCM遥测系统的研究现状及发展趋势，提出了本文所研究的主要内容为可编程的PCM数据流的接收与解调。然后在分析了PCM解调卡应用环境及所需要实现的功能基础上，设计并提出了本文所采用的总体方案，并说明该设计的关键技术为位同步时钟精确提取、高精度时钟任意分频以及帧同步锁定的设计。在介绍了解调卡的硬件电路之后，详细地对PCM数据流解调的逻辑实现进行了说明，首先分析了目前常用的数字锁相环与1比特位同步器两种位同步方法的优缺点，然后说明了本文采用DDS原理实现高精度时钟任意分频的方法，在此基础上，设计了一种能够实现快速位同步、抗干扰能力强、输出时钟稳定的位同步时钟提取电路；然后介绍了本文实现可变帧结构数据帧同步的方法，并设计了容错机制以及保护电路增加帧同步电路的可靠性；最后介绍了数据上传FIFO的实现以及通信协议实现。在本文的最后，对遥测综合数据解调卡进行了硬件测试以及功能测试的介绍。解调卡设计完成后连接到测试仪，并在上位机软件的控制下对解调卡的功能进行了测试，通过测试表明，解调卡能够实现1-10MHz码速率、不同码型及不同帧结构的PCM数据流的解调。
【作者】吴征；
【导师】苏淑靖；
【作者基本信息】中北大学，精密仪器及机械，2014，硕士
【关键词】PCM；位同步时钟提取；高精度分频；帧同步；

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