短波通信作为一种基础的无线通信方式,凭借其传播距离远,无视地面障碍等优点,在民用和军事领域得到了广泛应用。随着通信技术的进步以及国防对抗向信息对抗的转移,短波通信的潜力得到了进一步开发。阵列天线作为一种短波通信的改进技术,采用多个天线同时发射信号,通过控制相位差实现信号在接收端的功率叠加,大大提高了信号的强度和抗干扰能力,保证了通信质量。在阵列天线的功率叠加过程中,相位差的控制精度直接影响着信号叠加效率,因而,相位差的检测至关重要。本文以实际项目为背景,设计相位差检测系统,实现了各阵元间信号相位差的检测及信号的提取分析,主要完成了以下工作:1)针对系统需求,分析与对比现有相位差检测方案的优缺点,提出了AD8302硬件检测与采样数据分析相结合的相位差检测方案。设计了嵌入式Linux母板+FPGA采样子板的系统框架,在Linux母板中完成系统的整体控制、信息显示、网络通信、相位差计算等,在采样子板中完成信号采集与数据分析处理,充分利用了嵌入式Linux在人机交互和网络通信方面的优势和FPGA在信号采集与分析方面的优势。2)设计了硬件检测与软件分析相结合的相位差检测方法,通过给AD8302两路输入通道中的一路加特定长度的线缆,控制射频继电器实现加线和不加线两种状态的切换,结合采样子板的信号分析结果,设计校准与相位差计算算法,解决了AD8302相位检测中的非线性区域问题和二值性问题。3)在采样子板设计中,选用合适的ADC和FPGA芯片,设计信号预处理模块、网口模块、电源模块等功能模块,绘制四层板PCB,完成了采样子板硬件系统制作。在FPGA中设计ADC数据接收、幅度与频率计算以及UDP数据发送等逻辑模块,实现了采样子板的开发。4)在Linux系统母板设计中,选用合适的Linux工控核心板搭建硬件平台,以AD8302为核心设计由射频继电器、可编程增益电路、功分器以及外加线缆组成的相位差检测系统,完成了Linux系统母板部分的原理设计与电路实现。在硬件电路的基础上,以嵌入式Linux系统为平台开发应用软件,实现了设备驱动、相位差校准与计算、信息显示、网络通信等功能,完成了Linux系统母板的开发。5)根据指标要求,设计与搭建测试环境,完成了系统功能与不同温度下相位差检测精度测试。验证了数据采样与分析,数据发送,显示与交互,网络通信等功能,且相位差检测误差在不同温度环境下都小于项目要求的1°。测试结果满足技术指标要求,验证了本系统设计的合理性与实用性,为后续工程实践及相关研究打下了坚实的基础。