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摘要:在深空探测多普勒数字接收机中,多普勒参数尤其是多普勒频率(包括初始频率与线性调频率参数)的估计是其核心指标.文章介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多普勒数字接收机的多普勒参数估计方法及其实现.多普勒参数估计主要以初始频率与线性调频率为主要研究对象,首先从前端处理后的数字下变频信号进行快速傅氏变换(FFT)运算,实现调频率估计,然后再由此调频率产生线性调频信号,线性调频信号与原信号共轭相乘作为中间信号,最终进行基于Rife算法的初始频率估计,最后进行了仿真验证,给出了实验室测试结果.验证结果表明,该设计运算量较小、估计精度高、实时性较强....
摘要:脉冲星是旋转的中子星,它的平均周期非常稳定.脉冲星观测是射电天文一个非常重要的领域.文章针对东南大学研制的射电脉冲星观测系统提出了一种控制软件的设计方案,包括需求分析和实现,基于CFITSIO库,用C++开发.它运行在主控机上,用户在软件界面可以设置参数,通过PCI总线,对整个观测系统进行控制,软件界面上会实时显示频谱图,软件实时存储频谱数据为FITS格式.系统在上海天文台进行测试,测试结果满足观测要求....
[硕士论文] 刘高翔
控制工程 东南大学 2015(学位年度)
摘要:在当前深空探测前沿研究中,脉冲星可谓“浑身是宝”。它高稳定度的“周期脉冲”发射不仅提供了一种天然的时间计量工具,而且还可以成为探测星际电子密度、星际磁场和引力波的有效探针。脉冲星研究的发展中,核心问题是观测能力和方法的提高。其中射电脉冲星观测系统是观测脉冲星的关键设备。因此,射电脉冲星观测接收数字终端的研制对脉冲星观测具有重要的应用价值。
  本文首先介绍了射电脉冲星观测的研究背景以及数字终端在国内外的研究现状。并根据不同应用需求,分别提出了基于PCI+V5构架和基于ARM+V6构架的两种射电脉冲星观测接收数字终端平台的设计方案。随后对基于PCI+V5构架的数字终端的信号处理算法进行了研究,给出了硬件易实现的数字下变频算法,并对其进行了仿真分析,验证其能满足设计的需求。随后分别完成了两种平台下的数字终端软件设计。
  将第一种平台下的软件功能细分为硬件控制、数据封包存储、绘制功率谱图和用户业务四个部分,并分别对各部分进行设计并实现。硬件控制是基于PCI总线映射的方式实现,数据封包存储和功率谱图的绘制是基于独立线程的方式实现,用户业务是基于MFC中的定时器实现。软件实现中涉及到的关键技术有线程的封装和时间函数的选择。第二套软件的功能模块和第一套类似,但实现方式不同。在分析C/S架构和B/S架构的基础上,论文选择基于B/S的Web软件设计方案,完成了包含驱动软件、服务软件和数据存储软件三部分的设计和实现。驱动软件是基于混杂设备驱动开发,服务软件采用面向对象思想和多线程技术,数据存储软件基于Winpcap库设计。
  最后,对数字终端进行了测试,包含数据的完整性测试和功能性测试,并在上海天文台进行现场测试。结果验证系统指标满足了设计的需求。
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