基于FPGA的短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)調(diào)諧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　1．前言

　　短波發(fā)射主要用于各廣播電臺(tái)之間，各核潛艇之間的相互通信。發(fā)射機(jī)主要由電控邏輯裝置、過荷保護(hù)裝置、頻率預(yù)置和自動(dòng)調(diào)諧裝置等組成。為了保證發(fā)射機(jī)能工作在所需的頻率值，必須對(duì)高頻回路進(jìn)行精密調(diào)諧；原來的調(diào)諧控制單元是由大量電位器、繼電器構(gòu)成，采用繼電器邏輯控制方式，用繼電器的接點(diǎn)組合成邏輯功能，硬件電路多而復(fù)雜，可靠性低。

　　本設(shè)計(jì)采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列來完成電子系統(tǒng)集成化，以使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到高可靠性、高集成度、優(yōu)品質(zhì)、低成本、微功耗、小體積的目的，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)電臺(tái)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。

　　2。系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　一般短波發(fā)射機(jī)具有“手動(dòng)”、“預(yù)置”、“半自動(dòng)”、“自動(dòng)”四種調(diào)諧方式，本論文主要討論自動(dòng)調(diào)諧方式的設(shè)計(jì)。

　　2．1系統(tǒng)的組成及工作原理

　　自動(dòng)調(diào)諧是指在調(diào)諧過程中根據(jù)當(dāng)前發(fā)射機(jī)的工作頻率，精確地將各個(gè)調(diào)諧元件調(diào)到與該頻率相對(duì)應(yīng)的過程。

　　整個(gè)系統(tǒng)有粗調(diào)、細(xì)調(diào)兩部分構(gòu)成, 調(diào)諧元件均為電感線圈和真空可變電容等，改變其機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)即可改變其電氣參量。通過電機(jī)帶動(dòng)被調(diào)元件轉(zhuǎn)動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)被調(diào)元件的電氣參量相應(yīng)改變。而被調(diào)元件的位置信息是通過與該元件機(jī)械聯(lián)動(dòng)的跟蹤電位器的中心抽頭電壓體現(xiàn)的。在EEPROM中存儲(chǔ)有發(fā)射機(jī)在不同工作頻率下多路調(diào)諧元件所對(duì)應(yīng)的最佳位置信息。調(diào)諧過程為：從EPROM中取出該頻率所對(duì)應(yīng)的每一個(gè)調(diào)諧元件位置信息送給FPGA;FPGA同時(shí)從A/D轉(zhuǎn)換器中讀回各調(diào)諧元件當(dāng)前所處的位置信息，將二者位置信息進(jìn)行比較，由FPGA的判斷邏輯按其差值的大小和極性來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向，直至二者的差值為零，即達(dá)到所調(diào)頻率的位置。這種自動(dòng)調(diào)諧方式只是粗調(diào)，對(duì)于精確定位的，還需要進(jìn)行細(xì)調(diào)，細(xì)調(diào)誤差信號(hào)由鑒相器和鑒阻器給出。

　　系統(tǒng)中除A/D (MAX127八路12位轉(zhuǎn)換器)外，其他所有的功能都集于FPGA中。