IIC总线和LVDS在高速数据传输接口电路中的应用研究

当前在高速数据系统中,LVDS接口已被广泛应用,为实现同系列设备之间的智能识别、自动握手以及LVDS高速数据链路通信质量的检测,利用FPGA的IO电路结构,设计一种模拟IIC总线协议电路,该IIC总线高效地实现设备之间的信息双向传递;同时利用FPGA内部丰富寄存器资源设计PRBS码型电路来检测LVDS接口芯片电路误码率。实际测试表明该多通道LVDS传输方式在2米长电缆连接能够实现数据的稳定、低误码率传输,并且在时钟频率为100MHz时,数据传输速率高达4.68Gb/s。     

基于FPGA的高速数据传输系统设计与实现

为了满足国家重点专项“量子科学实验卫星”中“量子存储板”高速串行数据传输的测试要求,提出了一种以Nios II嵌入式处理器为控制核心,TLK2711、RS422、USB2.0和千兆以太网为传输接口的高速数据传输解决方案;系统采用TLK2711完成高速数据的串并转换,采用RS422完成命令和控制信号的传输,实现与“量子存储板”的高速数据传输;利用Xilinx公司Zynq-7000芯片独有的ARM+FPGA架构实现千兆以太网完成数据的高速传输,利用EXAR公司XR21V1414 USB转串口芯片实现命令、遥测等数据的传输;采用Labview编写上位机控制整个系统的运行,实现命令发送、指令解析、运行状态显示、数据帧产生、高速数据传输、解析和存储等功能;实测结果表明,此系统数据传输速率高达600 Mbps,满足高速串行数据传输的要求,且具有稳定性高、可靠性好等优点。     

双波段遥测天线设计

随着航空飞行试验数据量的不断增加,原有IRIG106遥测系统已不能完全适应当前和未来的需求。同时随着网络技术的不断发展,遥测系统的网络化成为新的发展趋势。民用4G通信占用S波段遥测资源使得航空遥测寻找新的传输频段。为了充分利用和保护现有资源,并适应遥测的网络化发展,本文提出在现有S波段遥测基础上增加C波段网络数据传输功能,开展双波段遥测天线设计技术研究。在对天线结构进行合理设计的基础上,提出了一体化馈源设计方案。通过S波段振子与C波段振子的集成化设计,实现了C波段无线网数据与S波段串行数据流的共同传输,极大地提高了遥测数据传输速率,缓解了遥测频率资源紧张的现状。通过飞行试验验证,设计的双波段天线能够满足飞行试验大速率数据的传输需求。     

基于73K222AU芯片实现单片机远程通信

远距离数据采集与传输主要依赖于公共有线或无线网络,数据交换和远程控制容易泄露信息,不利于重要数据有效保护。为了实现专用线路远程通信,有效解决长距离数据传输困难,提出基于调制解调器73K222AU芯片与单片机AT89S52 、变压器HR219307的硬件电路和接口电路设计方法,达到数据和信号远程交换;通信校验采用CRC循环冗余码校验算法与奇偶校验算法,不仅简化了运算,同时有效解决传输误码影响;程序设计采用结构清晰的C51语言,还具有汇编语言的硬件操作能力。实验结果显示,采用73K222AU芯片设计的电路,能够实现单片机远程通信,数据传输距离远、可靠性高、通信组网方便、环境适应能力强,满足野外专用数据通信组网。     

基于TDMA多目标遥测数据传输系统设计与实现

遥测监控是新机试飞提高试飞效率、保障试飞安全的重要手段,遥测数据的传输能力和传输质量决定了遥测实时监控性能的优劣。随着大量飞机同场次试飞任务的广泛开展,现有飞行试验单站点对应单目标的遥测体制存在一定的局限性,为了解决多个目标同时遥测数据传输的难题,本文在对常用的几种多目标体制进行了比较的基础上,设计了一套基于TDMA体制的多目标遥测数据传输系统,对该系统数据的传输速率、距离进行了理论计算,并进行了飞行试验验证,能够满足任务需求,有着很好的应用前景。     

基于LVDS和68013A的数据控制传输系统设计

为实现某弹载存储系统数据的远距离、高速传输,介绍了一种以FPGA为控制核心,LVDS芯片组和68013A作为受控对象的数据控制传输系统;着重讨论了LVDS硬件接口电路设计和68013A的固件设计;某弹载系统实际应用表明,该系统运行稳定可靠,满足任务要求。     

基于NIOS II处理器的USB双向数据传输系统

介绍了一种双向数据传输系统设计方案和实现方法,采用USB2.0接口芯片CY7C68013A与FPGA相结合构建硬件系统,FPGA内嵌NIOS II软核处理器负责数据处理;系统通过USB接口向上传输数据到上位机,结合基于VC++开发的数据传输控制软件平台,发送控制命令及数据到硬件系统端,从而实现USB接口的双向数据传输功能;详细描述了系统的硬件电路设计和软件实现过程,实验证明该系统具有高速、便携、通用性强的特点,系统数据最高传输速度达到33 MB/s,且工作稳定可靠。     

C波段无线网络通信技术及在飞行试验遥测中应用构想

在分析国内外C波段无线网络通信研究进展基础上,结合现行飞行试验遥测中遇到的技术瓶颈,提出了将C波段无线网络通信技术应用于飞行试验遥测中的构想,建立基于C波段的无线网络的空地一体化遥测网络体系。C波段空地网络化遥测链路的建立,扩展遥测数据传输可用频段的同时增加上行通道,建立机载网络系统与地面监控网络的网络通信链路,为未来空天地一体化遥测网络的建立建立技术基础;同时利用通用的网络管理流程,对整个测试资源动态配比,提高试飞效率。     

一种新型多功能信号源系统的设计

为适应航天领域遥测外系统的快速发展,提出了一种新型多功能信号源系统的设计。系统以FPGA为逻辑控制单元,采用PCI总线接口实现了与上位机的通信,同时结合AD5628、AQY210及RS422接口芯片稳定地输出了多路模拟信号、开关信号及一路PCM信号。重点阐述了信号源系统硬件及软件设计中的关键技术。试验结果表明,该系统能够提供多种高精度、高可靠性的信号,且工作性能稳定,抗干扰能力强,数据传输速率达到40Mbps,PCM码率高达983.04kbps,满足了系统设计的要求。     

一种运载火箭高码率遥测系统设计方案

高码率是我国运载火箭遥测系统PCM-FM体制未来发展方向之一。为解决高码率数据传输过程中出现的无线作用距离下降和基带传输距离不足的问题,参考目前通信领域的技术发展前沿,提出了采用多符号检测(MSD)和Turbo乘积码(TPC)技术解决高码率遥测无线作用距离下降的方案,可在保持箭上发射机输出功率和地面接收天线直径不变的情况下额外获得约6dB的信道增益,确保测量数据通信正确可靠。同时采用了多级树形拓扑结构、新型基带通信协议和帧格式设计方法解决了高码率条件下基带数据传输距离不足的问题,并以某新型运载火箭为例,给出了高码率遥测系统的组成构架结构。     

基于太阳能光伏的无线户外环境监测系统设计

设计了一种采用太阳能供电模式的无线户外环境监测系统;该系统由终端节点,ZigBee-GSM网关和上位机数据存储中心组成,集成ZigBee和GSM无线通信,根据用户发送的短信指令控制终端节点数据采集的通断,同时用户发送短信指令远程查询户外环境的重要信息;针对户外环境因子的特点,选用工业级、灵敏度高的传感器,对户外不同位置的PM2.5浓度和紫外线指数进行测量,测量结果既可在上位机实时显示和存储,也可以由ZigBee-GSM网关通过SIM900A模块发送至移动终端;户外测试结果表明,该系统运行稳定,数据传输可靠,能快速地实现远程遥测功能,为户外环境远程监测提供了一种技术手段。     

可变参数水声发射系统

本文给出了一种完整的供水声通信、数传、遥测、遥控以及水声传播研究用的水声发射系统，包括可编程信号源，高效功率放大器和宽带高效发射换能器等部分，具有良好的功能和实用价值。     

Ka频段飞行器测控与通信系统设计

传统基于S频段的统一载波测控系统受工作频率低、频带窄的特点限制,无法满足各类飞行器测控与通信系统对高速数传、宽带扩频、克服“黑障”、抗干扰等方面日益增长的需求,给系统设计带来了新的挑战。本文提出一种基于Ka频段直接序列扩频通信体制的实现遥测、外测、遥控等功能的飞行器测控与通信系统,给出了系统架构及主要设备组成,同时对地面测试方案进行了介绍。该系统具备体积小、频带宽、扩展性好等特点,可用于未来空间飞行器特别是小型化、大容量飞行器设计。     

舰基遥测综合解调控制系统设计

遥测实时监控是保障试飞安全、提高试飞效率的重要手段。针对舰上特殊的试飞环境限制,现有遥测系统不能适应其任务需求,为完成某型号飞机舰上试飞任务,需要对现有遥测接收系统进行改进,以应对特殊试飞科目下对遥测信号的需求。采用跟踪接收机模块,并开发相应的解调模块,对系统设备进行远程控制解决了远距离数据传输的信号衰减问题;对遥测系统的自动温度控制大大提高了系统设备的环境适应性;通过接口转换实现模拟图像的网络输出、接收机模块和天线的网络串口转换,简化了信号接口类型,降低了信号传输的难度;从而实现小型化的舰基遥测综合解调控制系统设计。     

指控装备多Agent远程监测与诊断系统设计与实现

针对指挥控制系统日趋复杂,装备测试诊断任务压力骤增的现状和装备智能化保障需要,提出了一种基于多Agent分布式指控装备远程智能监测诊断系统,结合某型军用指控系统,将智能代理技术引入远程监测及诊断领域,建立多Agent系统(MAS)的远程监测模型,运用分布式人工智能理论设计组建各功能Agent子系统,并分析了其通信机制及协调一致性等关键技术,实现了对某型复杂指控装备的远程监控及故障诊断任务。通过实验仿真运行,验证了该系统能较好实现装备保障需求,具有良好的时效性与可靠性。     

基于GPRS/SMS空气污染远程监控系统的设计与实现

为了实现空气质量指数的智能监测和管理,设计并实现了一种基于SnO2人工嗅觉探测的空气质量指数监测系统,系统通过空气质量指数现场网络监测节点采集、处理以及传递空气质量指数数据,采用ARM S3CA510B进行DTU数据传递,实现空气质量指数数据CO、SO2等的高效率、大批量的传递;使用汇聚节点模块通过GPRS网络将数据传递到监管终端,监管终端将管理命令通过GPRS网络反馈到汇聚监测节点,实现空气质量指数数据的远程监测;采用监测管理终端为管理人员提供不同的监测处理、控制处理以及空气质量指数监测相关数据检索和汇总分析等人机界面。对系统空气质量指数信息流的传递流程图进行了设计,给出了系统数据通过串口进行通信的代码以及系统监管终端使用套接字实现网络通信的核心源码。实验结果说明,与传统系统相比,所提系统可实时监测出空气中CO、SO2等污染气体的浓度,具有很高的实用性及有效性。     

基于DSP的串行通信

在现代信号处理系统中,常采用数字信号处理器来完成各项任务,串口在传输数据尤其是控制指令方面具有独特优势。介绍了DSP通过TL16C752B来实现与PC机串行通信,并对传输数据的CRC校验进行探讨。