DOC《云南省大学生创新创业训练计划项目》

云南省大学生创新创业训练计划项目 立项申请表 推荐学校:云南大学 项目名称: 低频射天线阵终端数据传输网络设计 项目 申报 类别:创新训练 所属一级学科名称:信息与通信工程 申请人:李冠君 所在学院及年级:信息学院 2012级指导教师:何乐生 单位和职称:信息学院 副教授 填表日期:2013年4月30日 云南省教育厅制 2012年2月填表说明1.

《申报书》各项内容,必须实事求是,表达要明确严谨,并要求打印或用钢笔填写.页面不够时可加页,不得破坏后面表格的完整和美观.对于填写不合要求、内容含糊不清、字迹潦草者,不予受理. 2. 该《申报书》为A4 纸,各单位或个人可以从云南省教育厅高等教育处网站自行下载或翻印,但格式、内容、大小应与原件相同.

一、项目申请人情况 申请人姓名李冠君 性别 男 民族 汉 出生日期 1994-3-2 所在学院 信息学院 专业、班级 电子信息科学与技术12级 项目名称 低频射天线阵终端数据传输网络设计 通讯地址 云南省昆明市呈贡县东外环南路云南大学呈贡校区楠院5幢A308 电话

18788503279 18314565049 项目类别 创新训练 创业训练 创业实践 项目周期 2年 所属学科专业 天文技术与方法 申请人参加科研的经历 自何年月 至何年月 参加的项目 担任的工作 项目组其他成员(不超过5人,不包括申请人和指导教师) 姓名性别 年级 所在学院 专业分工签名王瑞 女10级 信息学院 电子信息科学与技术 整体构架和设计 王瑞 郭靖 男10级 信息学院 电子信息科学与技术 硬件平台的搭建 郭靖 徐枫 男11级 信息学院 电子信息科学与技术 硬件平台的搭建 徐枫 彭革 男10级 信息学院 电子信息科学与技术 软件设计 彭革

二、拟申报项目情况

(一)项目介绍 (研究目标、研究背景及现状、工作原理和方案设想、计划进度安排等) 研究背景、现状及目标 低频射天线阵研究涉及与天文探测相关的高能、紫外、光学、红外和射电技术方法,包括高能X、伽马成像技术、高分辨探测器技术(位置分辨和能量分辨)和偏振测量技术、微弱光电子信号探测、存储和传输技术,与天文望远镜相关的高能、光学、红外和无线电技术,自动控制技术和机械等. 如图1所示,甚低频波段具有丰富的天体文现象和辐射,由于甚低频的观测如此之少,在这个波段发现没有预料到的全新现象的可能性不可低估. 图1 甚低频波段的射电波段流量频谱,左:太阳和银河系,右:大行星 自1970年代以来,我国射电天文在米波到毫米波频段有了长足的发展,并且在米波段实现了综合孔径阵,在厘米波段实现了甚长基线干涉测量(VLBI)技术,在毫米波段参与了国际ARMA计划.近年来在国际1平方公里接收面积射电阵、600MHz~15GHz太阳射电连续谱成像仪、60~230MHz固定方向低频宇宙射电阵等观测技术领域也取得了很大的进步.在十米波测量领域,今年还在空间项目论证,如月面射电阵、空间低频领域开展了一些调研、论证和预研工作. 国际上长期以来只有为数不多的天文台在进行甚低频射电天文常规观测,如乌克兰的UTR-2天线阵、法国南希天文台、日本东北大学低频干涉阵、美国弗罗里达天文台和夏威夷天文台等. 这些天文台目前的空间分辨本领在木星距离上不足10角分.目前它们和建设中的LOFAR和SKA澳大利亚方案可以提供的甚低频宽带观测,但是还没有系统开展干涉测量观测,尚未达到建立太阳CME射电辐设模型和木星射电辐射机制模型的能力. 为此发展我国自己的陆基低频射电观测网具有非常重大的意义. 图2 甚低频天线阵的空间分布 工欲善其事必先利其器 ,要进行低频射电成图观测,首先必须进行单站建设和初步的观测,那么单站关键技术问题的设计将至关重要. 中国科学院云南天文台作为我国陆基低频射电观测网的重要成员,提出研制甚低频单观测站关键技术的研究.本研究将主要开展20-80MHz频段的地基甚低频和低频射电天文技术研发.整体链路图如下: 图3 拟设计的整体链路框图 本创新项目主要研究上述过程中终端数据数字化处理的部分,我们旨在研究提出了低频射电天线阵终端数据传输网络设计,数据采集后,经高速ADC采样之后,我们用FPGA进行预处理,解决同轴电缆容易受到温度、湿度、压力以及形变等因素的影响,产生相位变化,搭建起数据和PC机之间的联系. 目前信号处理系统中数据传输的瓶颈问题,可设计使用一种基于可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的高速实时数据传输方案.该方案借助Xilinx FPGA的ChipSync技术,稳定地完成了数据的串化/解串,以及通信链路相对延迟的精确测量和调整.同时,利用提出的数据传输同步方法-系统同步和串行低压差分信号(low-voltage differential signaling,LVDS)总线技术实现板卡间大量数据的高速传送,可有效地保证了多通道传输的同步性和可靠性,并大大降低了系统互联的复杂度和系统成本. 在数据传输时,针对相位调制格式的调制和解调方法的不成熟以及对相位调制系统中相位噪声的研究的不完善,对相位调制格式展开深入的研究.首先讨论了相位调制器和强度调制解调器的工作原理,以及DPSK和DQPSK的详细调制解调方法,提出了一种推导DQPSK预编码器逻辑表达式的方法;