基于FPGA的短波发射机自动调谐系统的设计

2010-08-07 23:25:54来源: 嵌入式公社

  1.前言

  短波发射主要用于各广播电台之间,各核潜艇之间的相互通信。发射机主要由电控逻辑装置、过荷保护装置、频率预置和自动调谐装置等组成。为了保证发射机能工作在所需的频率值,必须对高频回路进行精密调谐;原来的调谐控制单元是由大量电位器、继电器构成,采用继电器逻辑控制方式,用继电器的接点组合成逻辑功能,硬件电路多而复杂,可靠性低。

  本设计采用现场可编程门阵列来完成电子系统集成化,以使整个系统达到高可靠性、高集成度、优品质、低成本、微功耗、小体积的目的,以便实现对电台的远程监控和管理。  

  2。系统设计

  一般短波发射机具有“手动”、“预置”、“半自动”、“自动”四种调谐方式,本论文主要讨论自动调谐方式的设计。

  2.1系统的组成及工作原理

  自动调谐是指在调谐过程中根据当前发射机的工作频率,精确地将各个调谐元件调到与该频率相对应的过程。 

  整个系统有粗调、细调两部分构成, 调谐元件均为电感线圈和真空可变电容等,改变其机械转动圈数即可改变其电气参量。通过电机带动被调元件转动,即可实现被调元件的电气参量相应改变。而被调元件的位置信息是通过与该元件机械联动的跟踪电位器的中心抽头电压体现的。在EEPROM中存储有发射机在不同工作频率下多路调谐元件所对应的最佳位置信息。调谐过程为:从EPROM中取出该频率所对应的每一个调谐元件位置信息送给FPGA;FPGA同时从A/D转换器中读回各调谐元件当前所处的位置信息,将二者位置信息进行比较,由FPGA的判断逻辑按其差值的大小和极性来控制步进电机的转速和方向,直至二者的差值为零,即达到所调频率的位置。这种自动调谐方式只是粗调,对于精确定位的,还需要进行细调,细调误差信号由鉴相器和鉴阻器给出。

  系统中除A/D (MAX127八路12位转换器)外,其他所有的功能都集于FPGA中。

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关键字:FPGA  短波发射机  自动调谐系统

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/0807/article_1276.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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