基于以太网高速协议通道的FPGA端系统设计

针对传统数据采集传输系统普遍存在的传输速率低,硬件无法升级,实时性和通用性不足等问题,结合航空电子系统的通信需求,提出了一种基于以太网的航空电子环境数据协议的设计方法.该方法是在FPGA平台端系统中实现,具备并发执行能力,考虑了错误检测机制,以确保在终端系统中接收到数据的完整性.此外,利用XILINX Spartan 6的板卡开发了协议中所需的硬件板块,并进行了FPGA端系统测试,测试表明这是一个高效经济的方法.     

基于LPS模型的飞行器控制系统故障诊断方法

传统故障诊断方法一般针对测量信号而展开,未考虑其实际物理连接特性对故障诊断结果的显著影响。随着专业电气系统设计软件的广泛应用,设计人员容易获取系统的物理连接特性和逻辑连接特性。论文通过对产品层、系统层的信号、物理连接及其互连关系的分析,提出了一种将抽象的逻辑信号和具体的物理连线统一起来的逻辑物理综合(LPS)模型,并研究了基于导线表文件和网表文件的LPS模型实例化方法,开发了一套智能故障检测软件,进行了算例验证,结果表明：基于LPS模型的故障诊断方法能够将系统故障定位到指定产品级别上,具有极大的工程应用价值。     

基于FPGA的可变速率PSK数字解调器实现

针对QPSK变速率调制数字系统,提出了一种新的基于现场可编程门阵列(FPGA)实现方法,该系统可以支持4.88 Kb/s到2 Mb/s和更高的连续比特速率。设计采用混合乘法器、数控振荡器(NCO)和积分-梳状滤波器(CIC),并给出了系统中载波和信号恢复电路的设计结构,且可以移植到任何FPGA器件。提出的设计在Xilinx Virtex-5 FPGA平台进行了硬件测试。硬件实现结果显示,采用本方法实现的解调器,表现出优越的使用效率。     

配电教学训练仿真系统研究与开发

介绍了通过硬件仿真和软件编程实现配电器功能的原理和方法,并通过系统设计方案论证及硬件设计实现了对配电教学训练仿真系统的开发,提出了通过串行通信与PC机通信及在原有系统的基础上进行功能扩展来实现系统升级扩展的方法;软件设计采用去除冗余设计和软件仿真两次简化的模型,由控制软件对系统状态进行控制,节点状态由程序中的状态变量所体现,人机交互软件接收指令数据,并输出至主控计算机.     

基于FPGA+DSP的双核控制器硬件设计

在设计高实时性的系统时,针对基于DSP、单片机等串行运算方式的单核控制器无法实现高实时性的问题,利用FPGA的并行运行优点构建了基于DSP+FPGA的双核控制器,以达到提高系统实时性的目的。通过分析系统总体结构,主要设计完成了系统总线构架、DA电路、CAN总线和PROM电路,然后通过软件编程来验证硬件设计。经调试分析,该系统各部分运行正常,可为研究设计高实时性的控制器提供参考和借鉴。     

惯导系统恒定工作温度的实现研究

介绍了一种实现惯导系统恒定工作温度的方法,并针对该系统的实际特点给出了该系统的硬件和软件组成,大量的实验结果表明该系统具有设计先进合理、可实现性强、可靠性高及可在诸多领域推广等特点.     

软件通信体系结构研究

软件定义无线电是目前通信领域研究的热点之一,它以软件的方式来实现传统通信设备的硬件功能,在可编程通用硬件平台的基础上通过对系统软硬件资源的重组,解决了无线电设备的兼容与互操作问题、系统的升级问题。软件通信体系结构是针对软件定义无线电实现技术的规范说明,它以COTS技术为基础,提供了应用间的可移植性。     

架构和模式在水声信息流仿真软件中的应用

水声信息流仿真软件系统涉及多目标、多声纳以及多变的海洋环境.仿真软件的复用性是现代软件工程的重要性能指标.针对系统开放性的特点,在领域分析模型的基础上,采用了面向对象方法设计仿真软件模型.为了满足软件多层次复用的需求,应用软件架构技术和设计模式设计仿真软件.根据水声信息流仿真软件需求,系统划分为四层结构;按功能,层又可分解为包.可复用的设计模式用于设计不同层和包中类之间的关系.提出的仿真软件模型具有良好的可扩充性与可复用性.     

FPGA的车载防撞雷达系统的设计与实现

根据毫米波汽车防撞雷达的研究现状,讨论了一种基于FPGA为实现核心的总体设计方案,并详细分析该系统硬件结构和软件流程,对处理算法在FPGA上的实现提出相应的优化方法,能有效地提高运算效率的同时降低硬件成本.实验结果表明:该方案对前方车辆相关信息探测迅速准确,运行稳定可靠,能够满足汽车防撞雷达的实时性需求.     

某型飞机拦射过程再现与仿真系统设计

为了在同一平台上实现某型飞机拦射过程的再现和仿真,提出了拦射过程再现与仿真系统的设计方法.在硬件上,系统通过采用基于1553B总线和以太网的双总线结构,实现再现和仿真时的硬件资源共享;在软件上,系统通过自上而下的模块化设计,在各组成程序的模块层次针对再现和仿真进行独立的模块设计,实现再现和仿真功能的集成和软件资源的共享.目前该系统已应用于实际项目,运行效果良好.     

基于SoPC和NFS的虚拟SATA硬盘

大数据背景下,网络文件系统NFS作为一种成熟的分布式文件系统,为数据存储、管理提供了良好解决方案;So PC是基于软硬件协同设计的片上可编程系统,应用前景十分广泛。系统以SATA硬盘为存储介质实现了一个基于So PC的完整网络存储结构。重点介绍了如何在FPGA内嵌Micro Blaze处理器上设计实现NFS服务组件、文件系统软件,以及如何设计实现SATA硬盘控制硬件IP核。经Xilinx的XUPV5_LX110T开发平台调试验证,So PC网络存储软硬件系统工作正常,可以用作云存储的虚拟资源节点。     

FPGA在程控数字交换机中的应用研究

针对现有程控数字交换机大多采用传统搭积木式(即用器件搭成电路板)的设计方法,提出用现场可编程门阵列(FPGA)技术设计的新思路,并通过VHDL语言设计给出了仿真结果,结果表明,用FPGA设计的数字程控交换模块具有硬件结构简单、性能良好、功能易于升级等优点.     

基于双FPGA+DSP全姿态指示仪系统设计

针对全姿态指示仪对画面显示和信号处理的要求,系统采用双FPGA+DSP的硬件体系结构,把整个任务分成信号采集与预处理模块、图形与字符轮廓生成模块和显示模块.介绍了系统的原理框图、FPGA2的实现结构以及改进的边标志填充算法.本系统解决方案满足了画面逼真显示和信号实时处理的要求,并且具有很好的可靠性和重构性.     

基于DSP+FPGA的导航计算机数据采集与处理硬件设计

根据捷联惯导系统中数据采集和运算处理的要求,提出了以高性能DSP为核心,由FPGA构成主要外部输入输出接口的导航计算机硬件设计方案;设计了I/F转换电路;给出了各电路的硬件结构框图和各器件的特性、选择与应用。从硬件方面分别讲述了FPGA和DSP的工作过程和功能。利用本方案,对实现军事和工程领域中导航系统微小型化、降低系统成本和体积具有重要意义。     

基于FPGA的某发控仪模拟器设计

针对某导弹发控仪模拟器集成度低,难以提高性能的问题,提出了基于FPGA的微型化设计方法,给出了具体的硬件电路和软件设计流程图,对典型电路进行了分析。仿真结果表明实现了原电路的功能,提高了集成度,实现了系统的功能优化。该设计为同类模拟器的研制提供了有效的方法和途径。     

轻量级SpaceFibre节点高速传输系统的优化设计

为满足卫星有效载荷间SpaceFibre链路的高带宽、高可靠性和轻量化的应用需求,提出一种SpaceFibre节点传输系统的优化设计。该设计采用基于帧累计的增量化计算方法减少了计算电路的冗余;通过四级流水架构满足了错误检测操作的时序要求,使用循环冗余校验共享机制平衡了硬件资源的使用;采取基于完整应答的双层控制策略提升了系统的可靠性,通过构建面向资源优化的控制状态机和存储架构简化了确认重传算法的实现逻辑。使用型号为XC7Z100FFG900-2的FPGA搭建双节点系统,板级验证表明:该设计满足协议规范,与同类设计方案相比,最高工作频率提高1.5倍,支持最高6.25 Gbit/s的传输速率,查找表资源和存储资源降低,寄存器资源相近,为开发具有自主知识产权的高速可靠SpaceFibre编解码器提供了参考。     

可变速率调制器研究及其FPGA实现

提出了一种变速率调制系统的设计方法。基于现场可编程门阵列(FPGA),在硬件系统中实现了新方法。所设计的系统能够处理(13.5~300)Mbps连续变化的比特速率。通过将整个可变速率范围分成若干小段,分别经过不同倍数的采样滤波,保证了所有符号速率对应的数据能够被调制到数模转换芯片(DAC)处理范围内。给出了系统整体设计结构,分析了硬件实现时的难点,论述了并行采样滤波与并行载波生成等设计方法。硬件实现结果表明,所提出的设计方法能够实现对较宽范围内连续可变速率信号的调制。系统的易扩展性也保证了所设计结构能够处理更宽的变速率范围。     

用FPGA 实现先行进位单元阵列除法器

介绍了用ＦＰＧＡ实现先行进位单元阵列除法器的原理及方法。本除法器在速度上不仅较软件方法快近十倍,而且较传统的硬件除法器有很大的提高;同时,利用ＦＰＧＡ设计技术,将本除法器集成在一单片的ＦＰＧＡ器件上,从而为高速处理模块的实现提供了一条十分有效的途径     

基于微处理器的PWM波形发生器及其应用

全数字式PWM波形发生芯片SA828,在微处理器控制下可以生成高精度的三相脉宽调制波形,其精度和温度稳定性是传统模拟式不可比拟的。在介绍其原理与控制方法的同时,并给出了在变频调速中应用的硬、软件设计实例。