X射線脈沖星信號模擬器設(shè)計(jì).pdf

1、21世紀(jì)以來，隨著科技的發(fā)展，人類對深空的探測具有越來越重要的意義。近代 X射線脈沖星的發(fā)現(xiàn)在很大程度上為人類的深空探索指出一條方向。然而時(shí)至今日，X射線脈沖星的相關(guān)研究依舊面臨著一系列工程技術(shù)問題亟待解決。使用X射線脈沖星信號模擬器在地面進(jìn)行預(yù)先實(shí)驗(yàn)具有重要的研究意義和發(fā)展前景。通過地面實(shí)驗(yàn)，可以預(yù)先發(fā)現(xiàn)探測器升空后可能出現(xiàn)的故障，并測試探測器的性能，很大程度上將會降低脈沖星觀測實(shí)驗(yàn)的事故率和成本。
　　本文針對 X射線脈沖星信

2、號模擬器的理論基礎(chǔ)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開研究。首先總結(jié)了國內(nèi)外脈沖星研究現(xiàn)狀，闡述本設(shè)計(jì)的研究背景和意義，系統(tǒng)地介紹了脈沖星的衍變、命名規(guī)則和分類等基礎(chǔ)理論，詳細(xì)地介紹了模擬器設(shè)計(jì)的參考理論直接數(shù)字式頻率合成技術(shù)，并根據(jù)X射線脈沖星信號的特征，提出一種改進(jìn)型數(shù)字信號合成技術(shù)。
　　在 X射線脈沖星信號模擬器硬件設(shè)計(jì)方面，本文首先從原理上根據(jù)模擬器的性能需求將硬件系統(tǒng)分為信息處理與參數(shù)計(jì)算、數(shù)字信號合成和數(shù)模轉(zhuǎn)換三個(gè)核心模塊。其中信息處理與

3、參數(shù)計(jì)算模塊以數(shù)字信號處理器為核心，主要完成信息的處理以及相位和軌道信息等核心參數(shù)的計(jì)算；數(shù)字信號合成模塊以現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）為核心，完成X射線脈沖星信號模擬過程中的數(shù)字信號合成，并通過FPGA實(shí)現(xiàn)對模擬器其余芯片器件的控制；數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊是以數(shù)模轉(zhuǎn)換器為核心，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)換輸出。設(shè)計(jì)過程中結(jié)合 X射線脈沖星信號特征，根據(jù)各模塊芯片內(nèi)部以及輸入輸出接口的電氣特性和規(guī)格要求，完成硬件系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)。在印制電路板設(shè)計(jì)過