1. 研究目的与意义（文献综述）
本次毕业设计的目的是完成基于fpga的单轴数字磁通门驱动电路的初步研究。
磁通门磁强计是一种精度很高的磁场矢量探测仪器，具有测量围宽，分辨率高，结构上简单、可靠、耐用等特点，在地磁测量、空间环境科学探测、姿态控制、导航定位等领域有着非常广泛的应用。
磁通门技术最早于1930年由德国开发，并在同一时期开始进入实用阶段。
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2. 研究的基本内容与方案
本次毕业设计研究的基本内容是利用基于fpga的过采样sigma-delta调制技术，完成数字磁通门的软、硬件设计，并研究加入误差参数的调制器仿真方法。
设计的目标是利用实验室现有的单轴磁通门探头和fpga开发板，初步设计完成数字磁通门驱动电路，并能够在实验室环境下对磁场进行测量。
经过文献调研，我拟采用的方案是设计一个开环磁场测量系统，为满足数字磁强计对高采样率、高分辨率及低噪声的需求，它采用过采样sigma-delta（∑-Δ）调制方式。一阶∑-Δ调制器结构框图如图1所示。
图1一阶∑-Δ调制器结构框图
一阶∑-Δ调制器包含1个加法器、1个积分器、1个比较器以及1个由1bitdac(1个简单的开关，可以将差分放人器的反相输入接到正或负参考电压)构成的反馈环。反馈dac的作用是使积分器的平均输出电压接近于比较器的参考电平。调制器输出中“1”的密度将正比于输入信号，如果输入电压上升，比较器必须产生更多数量的“1”，反之亦然。积分器用来对误差电压求和，对于输入信号表现为一个低通滤波器，而对于量化噪声则表现为高通滤波。这样，大部分量化噪声就被推向更高的频段。和前面的简单过采样相比，总的噪声功率没有改变，但噪声的分布发生了变化。
现在，如果对噪声成型后的∑-Δ调制器输出进行数字滤波，将有可能移走比简单过采样中更多的噪声。这种调制器（一阶）在每两倍的过采样率下可提供9db的snr改善。
数字滤波和抽取的目的是从该数据流中提取出有用的信息，并将数据速率降低到可用的水平。数字滤波器对1bit数据流求平均，移去带外量化噪声并改善adc的分辨率。数字滤波器决定了信号带宽、建立时间和阻带抑制。
将∑-Δ调制技术嵌入数字磁通门系统后，系统实现方式如图2所示。
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3. 研究计划与安排
1）第1周—第3周搜集资料，撰写开题报告；
2）第4周—第5周论文开题；
3）第6周—第12周撰写论文初稿；
4）第13周—第16周修改论文；
5）第17周论文答辩。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]magnesw,oberstm,valavanogloua,etal.a92db-dr13mwΔΣmodulatorforspacebornfluxgatesensors[c]//solid-statecircuitsconference,2007.isscc2007.digestoftechnicalpapers.ieeeinternational.ieee,2007:388-610.
[2]iguchik,matsuokaa.adigital-typefluxgatemagnetometerusingasigma-deltadigital-to-analogconverterforasoundingrocketexperiment[j].measurementsciencetechnology,2014,25(7):828-828.
[3]o'brienh,brownp,beekt,etal.aradiationtolerantdigitalfluxgatemagnetometer[j].measurementsciencetechnology,2007,18(11):3645-3650(6).
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