多頻段微波輻射計數據采集與系統(tǒng)控制單元設計與研制.pdf

1、多頻段岸基微波輻射計是海上平臺海洋遙感定標與檢驗的關鍵現(xiàn)場觀測設備之一。數據采集與系統(tǒng)控制單元是多頻段岸基微波輻射計的重要組成部分,它對微波輻射計系統(tǒng)工作模式進行控制,完成對信號的采集和數字化處理,并根據數據處理結果調整系統(tǒng)工作狀態(tài),通過異步串行通信接口與遠程計算機系統(tǒng)進行通信。
　　 本文的主要內容包括:
　　 (1)闡述了微波輻射計進行海洋動力環(huán)境探測的工作機理,簡要介紹了多頻段岸基微波輻射計的系統(tǒng)構成及技術要求,完

2、成了輻射計接收機調試與系統(tǒng)指標測試,接收機線性度達到0.9999以上,非線性誤差小于0.6K,接收機靈敏度小于0.2K,滿足設計要求；
　　 (2)針對岸基微波輻射計實時定標的要求,完成了基于鉑電阻傳感器的高精度溫度測量單元的設計與技術實現(xiàn),實現(xiàn)了對微波輻射計系統(tǒng)內部環(huán)境溫度的精密檢測,標定結果表明高精度溫度測量單元誤差溫度小于0.015K,多路溫度測量之間的一致性小于0.01K,為提高輻射計系統(tǒng)定標精度提供了技術保障；

3、　　 (3)完成了多頻段微波輻射計數據采集與系統(tǒng)控制單元的設計與技術實現(xiàn),通過對數據采集、AGC控制、工作狀態(tài)控制以及遠程通信控制等功能及性能需求的分析,提出了基于FPGA技術的數據采集與系統(tǒng)控制單元的設計方案；詳細描述了FPGA模塊設計的硬件層次結構和設計過程,以及應用軟件的設計方案和程序流程；最后,利用Modelsim仿真工具和Chipscope在線邏輯分析儀對數控單元邏輯時序進行仿真調試,實現(xiàn)了多頻段微波輻射計系統(tǒng)的數據采集與系