變形遙測系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn).pdf

1、超高壓過江鐵塔、摩天大樓、橋梁、大壩等大型建筑物或構(gòu)件在使用中，特別是在災(zāi)害環(huán)境中會發(fā)生變形。變形測量，尤其是變形曲線動態(tài)的測量則成為危險信號警報的重要測量手段。如何更精確、更實時的監(jiān)測這些大型構(gòu)件的變形尺度變的非常重要。針對這種情況，本文在重慶大學(xué)輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點實驗室自主研究重點項目的資助下，研究了一種基于擴(kuò)頻技術(shù)和無線電遙測技術(shù)相結(jié)合的變形監(jiān)測技術(shù)。主要研究工作如下：
　　 一、闡述了變形測量系統(tǒng)的工作

2、原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在大型建筑物上安裝射頻信標(biāo)機(jī)，各信標(biāo)機(jī)的載波是相同的，但分別調(diào)制有不同彼此正交的偽隨機(jī)碼(PN碼)。遙測接收機(jī)接收多個射頻信標(biāo)機(jī)的混合信號，采用載波分離電路分離出各個信標(biāo)機(jī)的載波，然后使用鑒相器測出這些信標(biāo)機(jī)載波之間的相位差，這些相位差反映了信標(biāo)機(jī)的相對位移變化量，從而可測出被測物體的變形曲線。
　　 二、設(shè)計和實現(xiàn)了微變形擴(kuò)頻信標(biāo)機(jī)。將FPGA芯片上的系統(tǒng)時鐘分頻后作為偽碼的時鐘產(chǎn)生彼此正交的偽隨機(jī)碼，并與余弦

3、信號相乘得到中頻的擴(kuò)頻調(diào)制信號，然后將中頻信號上變頻到射頻信號，最后經(jīng)天線發(fā)射出去。
　　 三、設(shè)計和實現(xiàn)了微變形擴(kuò)頻接收機(jī)。具體設(shè)計和實現(xiàn)的模塊有：數(shù)字下變頻模塊、偽碼同步模塊、數(shù)字鑒相模塊等。其中，偽碼同步模塊是由捕獲和跟蹤兩個部分組成。偽碼捕獲采用滑動相關(guān)捕獲法實現(xiàn)、偽碼跟蹤部分采用延遲鎖定環(huán)的方法實現(xiàn)。
　　 論文使用ISE、Modelsim、ChipScope等軟件工具完成變形遙測算法的設(shè)計實現(xiàn)、綜合和功能仿真