多點位移同步測量系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、由于建筑物的長期使用以及受外界的影響，促使建筑物在時間域與空間域上移動，產(chǎn)生位移量。當位移量達到甚至超過了建筑物的承受臨界，往往帶來災難性的后果，如礦井、橋梁、高樓的坍塌，水壩的決堤等等，而精密位移監(jiān)測是預防建筑物因變形而產(chǎn)生災難性后果的重要手段之一。多點位移同步測量系統(tǒng)應用于高樓大壩等大型建筑物的精密位移監(jiān)測，對建筑物產(chǎn)生的位移量進行實時采集、運算以及顯示。
　　首先，本文分別對微波比相位移監(jiān)測系統(tǒng)以及基于碼分多址位移監(jiān)測系統(tǒng)進

2、行了理論分析，受上述兩個系統(tǒng)的啟發(fā)提出了多點位移同步測量系統(tǒng)。在建筑物上選擇一個固定點安裝參考點信標機，并在建筑物其他位置安裝多個觀測點信標機。使用不同頻率的基帶正弦波實現(xiàn)多個信標機的識別；各個信標機共用一個中頻本振，保證中頻載波的相干性；采用雙邊帶調幅的調制方法，通過后期運算抵消基帶正弦波的隨機相位；使用 FFT算法對接收的混合信號進行轉換，得到相位譜和幅度譜，通過計算得到觀測點相對于參考點信標機的位移量。
　　仿真結果表明：多

3、點位移同步測量系統(tǒng)能夠有效的從混合信號中識別出每個信標機發(fā)射的信號，通過 FFT轉換以及后期運算后能夠精確的得到觀測點相對于參考點信標機的位移量。然后對信噪比、FFT點數(shù)、以及頻偏進行了參數(shù)分析。
　　其次，本文介紹了多點位移同步測量系統(tǒng)的開發(fā)平臺。接收機主要由ZedBoard開發(fā)板以及AD6645組成。AD6645將模擬信號數(shù)字化，將數(shù)字信號送給ZedBoard開發(fā)板進行處理、顯示。Zynq-7000系列芯片集成了ARM以及FP

4、GA，F(xiàn)PGA實現(xiàn)硬件電路的設計，ARM實現(xiàn)設備調用以及GUI界面顯示。
　　最后，重點介紹了多點位移同步測量系統(tǒng)的實現(xiàn)。系統(tǒng)分為發(fā)射機和接收機。發(fā)射機包括AD9959和Spartan-6，Spartan-6控制AD9959產(chǎn)生參考點和觀測點信標機信號。接收機的硬件電路主要由數(shù)字下變頻模塊和 FFT運算模塊組成，數(shù)字下變頻模塊保證頻偏在允許的范圍之內(nèi)，F(xiàn)FT運算模塊實現(xiàn)時域向頻域的轉換，計算出參考點信標機相位以及觀測點信標機的上邊