多通道高速信号的同步采集和处理

一种采用直接存储方式完成多通道高速信号并行采集的多通道高速信号同步采集器，采用直接存储方式，数据不需要经过CPU“中转”，直接将采集的数据写入数据存储器中，而CPU的主要任务是读取存储器数据和与上位机的通讯，多通道高速信号同步采集器通过RS-232/RS-485A方式与上位机通讯，构成多通道高速信号同步采集系统。     

基于PCI-E总线的高速多通道信号发生器设计

针对现代水声定位系统性能检测需求,设计了一种基于PCI-E总线的高速多通道信号发生器。利用PC机LABVIEW软件生成不同的电模拟信号,通过PCI-E总线板卡输出到信号发生板,实现信号高速稳定传输;以FPGA为核心控制器,利用PCI9054桥芯片实现本地总线转换,经过DA逻辑控制以及多通道模拟电路调理,最终完成多通道信号波形输出。经测试系统功能稳定,达到了指标要求。该设计结构简单,可扩展性强,具有广阔的应用前景,目前已成功应用于某水声定位系统实验室功能检测。     

基于RS485总线的存储器网络化技术研究

传统网络化测试技术存在网络化测试精准度低、不能对全部数据进行测试、数据属性测试不明确等问题,为此,基于RS485串行连接框图和存储器结构对网络化测试技术展开研究。采用信息融合技术中的信息融合算法得出测试估计误差方阵,完善传统技术中精准度低的问题。利用定义模型和动态模型有限内存的处理技术,对整个存储内存进行访问,从而对全部数据进行测试。采用分布式计算技术,利用二元制算法测试存储器中数据的质量,从而确定数据的属性。通过实验得出结论,本文测试技术不但能够确定数据属性,还能提高网络化测试精准度,并对全部数据进行测试,为我国未来网络化测试技术奠定了坚实的基础。     

基于LPC2132的多通道温度控制器设计

针对众多工业设备需要同步控制数量较多加热设备的需求,给出了一种基于ARM处理器的多通道温度控制器设计方案。各通道温度传感器信号经由模拟选择开关分时选用后送至仪表运放AD620放大,再由AD芯片AD7705转换成数字信号后传送给ARM处理器LPC2132进行处理转换成实际温度。结合期望的目标温度,利用积分分离PID算法计算输出控制量并以PWM方式驱动固态继电器调节加热器件在控制周期内通电时间的占空比。实验结果表明温度控制器的测温一致性和温控性能均能得到有效提升。     

基于PCI总线的多通道图像数据高速采集

根据立体测绘相机的数据传输要求,需要将多个图像数据源产生的异步图像数据传输和存储到计算机上,研究和实现了一种实用的完整解决方案。采用FPGA对多个图像数据进行组合,在FPGA内部进行一级缓存,将异步的图像数据源,变换成同步数据,经过独立的FIFO芯片对图像数据进行缓存,方便总线繁忙时对图像进行缓存;然后通过专用的PCI接口芯片,将图像数据传输到PCI总线上;使用DriverWorks进行驱动程序的设计,将数据存入内存中,通过应用程序显示及存储于硬盘中。     

基于FPGA的多通道同步数字锁相放大器

针对多通道弱信号检测的需求,提出了基于FPGA的多通道数字锁相同步检测技术方案。锁相放大器的相敏检波和低通滤波功能采用数字互相关算法实现。通过理论分析,优化了系统设计参数,减少了离散化效应和量化误差对锁相高次谐波抑制能力和动态储备的影响,并用仿真程序对互相关算法和选定的参数进行了验证。所研制的基于FPGA的四通道同步数字锁相放大器具有体积小和成本低等特点,其动态储备达100 dB,极限检测灵敏度达到10 nV,输入噪声密度为■,通道隔离度大于80 dB。     

基于VPX总线的高速数字电路测试系统研究及应用

为解决战略预警雷达、舰载一体化等重点型号雷达中高速数字电路模块的维护能力,设计了基于VPX总线的高速数字电路自动测试系统,通过自研基于VPX总线的多功能测试模块、光纤测试模块,以及通用VPX背板,再结合通用的仪器设备构建测试系统,可兼顾多个型号雷达高速数字电路模块的测试。该系统可提供10路光纤通道,波特率最高为3.2Gbps;16路GPIO信号,中断响应时间＜50us;14路Rocket IO信号,传输速率2.5Gbps;4路*4Rapid IO信号,传输速率3.125Gbps。研究及实测结果表明该系统可解决基于VPX总线的高速数字电路模块的测试。     

基于CAN总线的振动试验智能监控系统软件设计

振动试验是为了保障航天及民用产品可靠性的重要试验手段,传统的振动试验对功放的操作繁琐,效率低下,已经越来越无法适应新型振动试验的发展。提出一种基于CAN总线控制器构建的振动试验功率放大器远程监控系统,使用Visual C++进行编程,实现了在计算上对功率放大器的远程操作,解放了操作人员,同时由于计算机的开放性,系统可以扩展出运行参数实时显示,配置本地存储、保护互锁、开机自检等功能,最后通过实验验证表明系统软件运行可靠,达到了预期的设计目的。     

ARINC659总线桥接的设计及对总线同步的影响分析

ARINC659总线因其在时间和空间上均提供了完备的故障冗余和操作健壮性,已经逐渐在对数据通信确定性及故障沉默和屏蔽要求较高的航天领域中展开应用。为了使ARINC659总线能够更好的适应航天器综合电子系统的高度冗余容及分布式控制的需求,对一种能够在不同设备中ARINC659总线之间相互桥接的技术进行了研究,进而实现分布式综合电子系统中所有硬件模块的统一时序规划和通信调度,可以显著提升系统中的资源共享、并行处理、故障冗余及分布式控制能力,同时也为关键系统中不同设备中的硬件模块间实现严格的时序关系操作提供了一种解决方案。最后就桥接对ARINC659总线同步机制的影响进行了分析,据此提出了桥接设计的约束和实现规则。     

基于485总线和虚拟仪器的智能农业监控系统设计

针对传统农业监控系统的不足,为了高效利用农业资源及实现智能农业,设计了一种基于485总线与LabVIEW的智能农业监控系统。选用Arduino控制器作为下位机,以PC机为上位机,两者通过RS-485总线实现通信。系统能够对农作物生长环境系统中的温湿度、光照强度、土壤水分、CO2浓度等参数进行监控;当监控参数超限时,能够自动控制相关设备进行自动调节,从而确保农作物处于适宜的生长环境。该系统具有性价比高、扩展性强等优点,具有一定的推广应用价值。     

高速1553B总线通讯控制器测试验证系统研究

通过对10M1553B总线通讯控制器的特性进行分析,再结合10M1553B总线通讯控制器的A、B总线通道切换测试及通讯强度测试的测试指标,提出了相应的测试验证系统方案;通过对测试验证结果的研究与分析,证实10M1553B总线通讯控制器具有较好的品质,能够在一定程度上替代国外的同类产品;同时针对10M1553B总线通讯控制器所设计的测试验证系统方案、各测试指标所对应的测试方法和通过准则,对于其它类似产品的系统级综合测试具有普遍性、适用性和指导性;并通过实际测试验证了该测试验证系统的可靠性和稳定性。     

基于PXI总线的温控盒自动测试系统设计

温控盒作为飞机温度调节系统中的核心部件,在飞机运行安全中起着举足轻重的作用,需要对温控盒的各项参数进行详细测试。传统的温控盒测试设备普遍存在测试数据不精确、扩展性差以及测试人员操作繁琐、工作量大等缺点。提出了基于PXI总线的温控盒自动测试技术,阐述了其基本的测试原理以及具体软硬件实现方法,重点介绍了阻值动态分段逼近闭环设计及脉冲输出的低延时处理算法,完成了测试过程的一键自动化,拥有通用性、扩展性强、功能全面、智能化程序高等特点。     

基于Cortex-M4的激光在线测量控制器设计

针对现场白车身激光在线测量系统控制柜内控制模块过多,接线复杂,且在高强度工作时柔性视觉传感器线缆容易断裂造成短路等问题,设计了基于高性能Cortex-M4处理器的激光在线测量控制器。该控制器利用以太网与测量计算机通信,通过RS-485总线与多个视觉传感器相连,控制其快速、可靠地对白车身进行测量。同时在电源输出端采用电压取样的短路保护措施,并利用改进的限幅去极值平均滤波算法对电压采样值进行处理。与原有控制系统相比,该控制器具有结构简单,运行稳定,成本低,实时性好的优点,保障测量系统安全、可靠地运行。     

三余度飞行控制计算机FlexRay节点通信设计

飞行控制计算机是飞行控制系统的核心组成部分,为进一步提高中小型无人机的安全可靠性,采用了软、硬件结合的三余度管理技术。首先采用模块化的设计思想,设计了系统三余度飞行控制计算机的硬件架构,包括串口、开关量、模拟量、CAN和FlexRay总线以及外扩SRAM等硬件资源;然后设计余度管理策略,该部分提出了软件表决和硬件仲裁两级余度管理思想;此外,为克服传统CAN总线负载量和通信速率等方面的不足,引入了FlexRay总线通信技术,并详细分析了总线通信数据流,设计了基于FlexRay的总线通信机制;最后进行半物理仿真实验,验证FlexRay总线通信功能,验证结果表明设计方案合理可行。设计的三余度飞行控制计算机硬件集成性高且易扩展升级,FlexRay总线通信功能也满足设计需求,具有很高的应用价值。