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简易射频矢量网络分析仪中的扫频源和人机接口技术研究

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第一章绪论

§1.1研究的背景与意义

§1.2国内外的研究现状及发展

§1.2.1矢量网络分析仪的国内外研究现状及发展

§1.2.2人机接口的国内外研究与发展

§1.3本文主要研究内容和组织结构

第二章矢量网络分析仪的系统方案的比较及确定

§2.1微波网络测量原理及矢量分析的优点

§2.2几种矢量网络分析仪方案的优缺点及比较

§2.3本设计所采取的方案及其特点

§2.4小结

第三章扫频源模块的DDS方案

§3.1 DDS技术的源起及理论基础

§3.1.1 DDS理论的提出与发展

§3.1.2 DDS技术概述

§3.2基于AD9854的DDS扫频源方案设计

§3.2.1现有DDS器件的比较

§3.2.2AD9854芯片的特点

§3.2.3DDS扫频方案电路设计及原理分析

§3.3数模混合PCB板的电磁兼容性设计

§3.3.1电源去耦设计与数字模拟电路隔离设计

§3.3.2高速信号走线设计÷

§3.4小结

第四章VNA嵌入式主机系统的设计

§4.1矢量网络分析仪主机系统的结构与分析

§4.2ARM系列32位MCU优缺点及具体采用的芯片

§4.2.1 ARM的出现及其优缺点

§4.2.2 ARM7TDMI-S体系结构

§4.2.3LPC2292器件的特点及外围电路的设计

§4.3编程语言与编译调试环境的选择ADS---ARM Developer Suite v1.2

§4.4小结

第五章人机接口的设计与实现

§5.1人机接口的两种实现方式

§5.2人机接口输出设备液晶显示模块的研究

§5.2.1液晶显示器的优缺点及与其它显示器件的比较

§5.2.2液晶显示器的优缺点及与其它显示器件的比较

§5.2.3液晶显示模块与MCU接口的电气特性

§5.2.4液晶显示模块的控制

§5.3人机接口输入设备键盘模块及控显软件的设计

§5.3.1人机接口功能的具体设计

§5.3.2基于接口功能的键盘分布及用户图形界面设计

§5.3.3实时输入响应及控显软件的设计

§5.4小结

第六章改进的方案设计

第七章总结与展望

参考文献

致谢

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摘要

矢量网络分析仪是在微波技术,微电子技术,计算机技术基础上发展起来的一种高性能的测量仪器。射频微波技术的普及和发展带动了教学上的需求,良好教学效果的取得离不开理论与实践的结合,因此也需要相应的仪器,矢量网络分析仪正是射频微波教学中最重要的仪器之一。但是,市场上的现有的矢量网络分析仪,功能复杂,价格昂贵,不适用于普及型教学的需求。研发一种价格低廉,功能够用,适用于教学简易矢量网络分析仪显得很有必要。 矢量网络分析仪由微波扫频源、微波测量电路、幅相检波电路、控制电路和人机交互接口以及软件系统等部分构成,是一种由微机控制的智能化仪器。本文主要研究了微波扫频源中的DDS技术与矢量网络分析仪中的人机交互接口技术。设计出了由ATmegal6控制AD9854的扫频源电路和矢量网络分析仪人机接口。实现了矢量网络分析仪中的人机交互。 本文的研究分为两大部分,即扫频源技术和人机交互接口。 1.在扫频源技术研究部分,本文在比较了YIG,VCO,DDS三种常用频率合成技术的优劣以后,集中研究了DDS频率合成技术。回顾了DDS技术的产生缘起、发展概况、应用前景,深入研究了该技术的理论基础及核心本质,给出了一套采用DDS技术设计扫频源的方案,包括详细的电路设计,电路设计中的种种考虑。扫频源电路是一个典型的数模混合电路,在制版的过程中有一系列的电磁兼容性考虑,比如数字与模拟电路的隔离、高速走线互扰性的考虑。 2.在第二部分,本文设计了一种由320×240的液晶显示模块、5×5键盘以及一片ARM7内核的LPC2200MCU组成的人机交互接口。在分析比较各种型号的MCU性能优劣的基础上,本文采用了32位的嵌入式芯片LPC2200,因为它具有性能上和价格上的双重优势。液晶显示作为一种新兴的显示技术在节能环保健康上具有优越性,因此本文采用了这种新兴的显示技术。这部分研究的重点包括控显软件和键盘软件的设计。本文给出了程序流转的一些思路.本文对未来技术的发展进行了一些展望.

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