Объект исследования – программная часть приёмника СШП сигналов. Цель работы – разработка и реализация программой части СШП приемника на микроконтроллере STM32G474RE. В работе приведен краткий обзор СШП сигналов, способов модуляции и непосредственно структурной схемы СШП приемника. При изучении справочного руководства и технической спецификации МК для приёма импульсов был выбран последовательный периферийный интерфейс SPI, также использовалось два канала таймера для тактирования подчиненного устройства и для асинхронного сброса триггера приемника. Был реализован алгоритм улучшающий помехоустойчивость системы за счёт увеличения частоты тактирования SPI относительно частоты передачи импульса.Был осуществлён приём сообщения данных с использованием двух интерфейсов SPI, приёмника и передатчика. Сгенерированы необходимые сигналы при помощи каналов программируемого таймера в режиме ШИМ. Полученные результаты, приведенные в конце второго раздела, можно использовать для СШП систем, изменив частоту синхронизации SPI и используя передаваемые импульсы длительностью порядка долей наносекунд. Новизна разработанной программной части заключается в использовании современной элементной базы в виде микроконтроллера STM32, а также особым соотношением между частотой синхронизации и частоты передачи импульса.

The object of research is the software part of the UWB signal receiver. The purpose of the work is the development and implementation by the program of the UWB part of the receiver on the STM32G474RE microcontroller. The work provides a brief overview of UWB signals, modulation methods and the UWB receiver block diagram itself. When studying the reference manual and the technical specification of the MC, a serial peripheral interface SPI was selected for receiving pulses, two timer channels were also used for clocking the slave device and for asynchronous reset of the receiver trigger. An algorithm was implemented that increases the noise immunity of reception by increasing the clock frequency of the SPI relative to the pulse transmission frequency. The data message was received using two SPI interfaces, a receiver, and a transmitter. The necessary signals were generated using programmable timer channels in PWM mode. The results obtained, given at the end of the second section, can be used for UWB systems by changing the synchronization frequency of SPI and using transmitted pulses of the order of fractions of nanoseconds.The novelty of the developed software part lies in the use of a modern element base in the form of an STM32 microcontroller, as well as a special ratio between the synchronization frequency and the pulse transmission frequency.

• ЗАДАНИЕ
• РЕФЕРАТ
• ABSTRACT
• СОДЕРЖАНИЕ
• ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1 Теоретические основы
  • 1.1 Определение СШП сигналов
  • 1.2 Представление СШП сигналов
    • 1.2.1 Импульсы Гаусса
    • 1.2.2 Короткие радиоимпульсы
    • 1.2.3 Хаотические радиоимпульсы
  • 1.3 Виды модуляции СШП сигналов
    • 1.3.1 Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ)
    • 1.3.2 Двухпозиционная фазовая модуляция
    • 1.3.3 Позиционно-импульсная модуляция
• 2 Практическая часть
  • 2.1 Устройство СШП приемника
    • 2.1.1 Полосовой фильтр
    • 2.1.2 Малошумящий усилитель
    • 2.1.3 Логарифмический детектор
    • 2.1.4 Пороговое устройство
    • 2.1.5 Схема формирования импульсов
    • 2.1.6 Микроконтроллер
  • 2.2 Обзор микроконтроллера STM32G474RET6
    • 2.2.1 Описание используемых функций микроконтроллера
      • 2.2.2.1 Интерфейс SPI
      • 2.2.2.2 Система таймеров в STM32
  • 2.3 Описание моделирования приема СШП сигналов
    • 2.3.1 Реализация SPI
    • 2.3.2 Реализация работы таймера в МК
    • 2.3.3 Описание алгоритма приема СШП сигналов
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ А