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摘要摘要在智能化、自动化的步伐逐渐加快的时代，数字信号处理器 DSP已广泛应用于通信、航天、工业生产等多种领域。本课题发挥 DSP高性能的信号实时处理能力，较系统地学习研究了DSP芯片TMS320F2812，熟悉电路设计及布线软件 protel，进行了DSP最小系统的硬件电路分析与设计、原理图设计、PCB布线及制版等。基于DSP系统设计单脉冲雷达鉴相器硬件电路，并在此系统上在结合已有的I/Q鉴相算法，进行了检测试验、误差分析、校正方法比较。根据设计的鉴相器鉴相结果，进一步分析了鉴相误差的来源，进行了初步校正，改善鉴相结果。 19266
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关键词 DSP 鉴相器 TMS320F2812 DSP最小系统 电路设计
Title Hardware design of the radar phase detector based on DSP Abstract
Recently ,Digital signal processor (DSP) has been widely used in
telecommunications, aerospace, industrial production and other areas. In
this topic, the DSP chip TMS320F2812 was studied in depth and was made use
of use of its real-time signal-processing capability . In hardware design,a
DSP minimum system was carried out,including hardware circuit analysis and
design, schematic design, PCB plate making. In software design, the
principle of digital phase detector is analyzed and two kinds of phase
detector were designed including sinusoidal phase detector and pulse phase
detector .the specific algorithms are consist of Arctangent phase
detection, peak detection, pulse edge detection. according to the phase
detection results, the sources of phase error was analyzed to improve the
accuracy of the phase results.
Keywords DSP Arctangent phase detection TMS320F2812
DSP minimum system Circuit design
目 次
1 引言 . 1
1.1 数字鉴相器的研究背景 1
1.2 DSP 系统概述 .. 2
2 电路设计软件 Protel99SE 7
2.1 Protel99SE 的组成 . 7
2.2 Protel99SE 的功能特性 . 7
3 硬件开发系统设计 . 9
3.1 系统板的电路结构 .. 9
4 PCB 板布线及制作 24
4.1 PCB 布线和制版效果图 .. 25
5 基于DSP 的正弦波数字鉴相器的实现 30
5.1 正弦波鉴相器的原理 .. 30
5.2 正弦波数字鉴相器实现 . 31
5.3 正弦波数字鉴相器误差分析 .. 38
结 论 . 39
致 谢 . 40
参 考 文 献 41
附 录 A .. 42
附 录 B .. 43
附 录 C .. 44
1 引言
鉴相器，是能鉴别出输入信号的相位差的器件，是使输出电压与两个输入信号
之间的相位差有确定关系的电路，又称为相位比较器。通常是一个混频器或者是模
拟乘法器,也就是能够鉴别出输入信号的相差的器件。在很多系统中需要提取两个高
频信号的相位信息，在高频甚至微波频率上直接进行检测鉴相，由于频率较高，测
相误差会比较大，因此，在实际应用中，一般采用双通道频率置换技术，先将两路
高频信号通过取样下变频转换为含有两者相位差信息的相应的两个低频信号，然后
在低频上进行鉴相[4]
。在鉴相器最常见的应用的锁相环中，通过鉴相器鉴别输入信号
与环路输出的本地估算信号的相位误差，该相位误差经过环路滤波平滑之后得到控