便携式1553B总线通讯接口卡的设计与实现

为使便携式计算机与1553B总线设备间的数据通讯更加方便快捷,提高设备检测效率,设计了一种便携式1553B总线通讯接口卡。接口卡采用功能模块化的方法,设计了USB协议接口模块和1553B协议处理模块,并将USB总线通讯接口模块、缓冲模块、定时模块均集成于一片FPGA上。为实现安全性与可靠性,同时还设计了ESD保护电路。给出了接口卡的总体设计思想及工作原理,详细介绍了硬件设计和软件设计思想。经多次测试,验证了其可行性,结果满足实际应用的需求,实现了接口卡的可靠性和便携性。     

无人机自驾仪硬件加固方案设计与可靠性分析

自驾仪是无人机实现自主飞行与自主完成各项任务的核心器件。现有商用无人机自驾仪大多没有进行硬件加固,直接用来执行重大任务时有一定风险。通过分析可知自驾仪组成模块中对安全性和可靠性影响最大的模块为控制解算器。根据逐步提高的容错需求,使用复位器、计数器、反相器、选择器等简单器件以及在芯片内部添加简单代码,分别设计了单机复位加固方案、双机热备加固方案、硬件切换和软件切换双机互备加固方案。重点研究了加固方案的可靠性随时间的变化关系,并进行了对比分析。对加固方案的工作机制进行了模拟,分析了这些方案在处理故障时的系统异常输出时间等容错特性。计算表明,这些加固方案可以显著提高系统的可靠性,其中双机互备加固方案的可靠性最高。该研究对于指导高可靠性自驾仪设计时在容错效果与复杂度、成本等方面进行折中具有较大的参考意义。     

使用FPGA设计高可靠SpaceWire路由器

为了提高系统的可靠性和可用性，提出一种基于静态随机存取存储器（Static Random-Access Memory,SRAM）型现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array, FPGA）的SpaceWire路由器设计方法。路由器通过系统级三模冗余技术加固，采用基于位流重定位的动态部分刷新技术修复系统中发生的软故障，并提出一种基于工作输入和健康现态的实时状态同步方法，以确保故障模块修复后的状态与其他模块同步。因此，该系统能够进行错误掩蔽和自我修复。在Xilinx Virtex-5 FPGA开发板ML507上对所提出的路由器系统结构和设计方法进行实现和验证。实验结果表明，路由器的可靠性和可用性显著增加，且系统的实时性很好，能保证路由器在整个工作过程中提供正常服务而不会引起系统功能中断或延迟；位流重定位技术的采用将所需存储空间减少三分之二，同时也降低了原始位流本身故障的可能性。     

基于Digital UNIX平台的实时数字引导实现方法

根据导弹飞行试验任务中对测控设备进行数字引导的实际需求,介绍了数字引导在飞行试验任务中的作用和基于Digital UNIX平台实现对测控设备数字引导的原理,从确保数字引导实时性、引导数据可靠性、引导外推点确定及修正引导方法四个方面介绍实现数字引导的关键技术,为导弹飞行试验任务中确保测量设备及时捕获和跟踪目标,成功地实现数字引导提供了实用的实现方法。     

考虑设备性能退化的船用热力系统多阶段任务可靠性

设备的性能总是随着工作时间的增加而退化,但退化的速度是随机的,含有性能退化设备的热力系统在特定的使用阶段上,能否定成预定任务,对设备使用和维修管理决策至关重要。在船舶蒸汽动力系统中,设备本身性能储备、冗余和互备的工作方式以及多样化的设备特征参数,导致按照传统的可靠性计算方法直接解算系统的多阶段任务可靠度十分困难。为此,以朗肯循环的典型设备所构成的热力系统为例,基于设备性能退化模型和朗肯循环的热力模型,采用Monte Carlo仿真方法分析了典型系统的多阶段任务可靠度。研究表明:该方法能够解决具有设备性能退化特点的复杂热力系统的任务可靠性分析问题。     

混合不确定条件下的飞行器级间分离可靠性分析

为量化飞行器级间分离过程随机不确定性和认知不确定性的综合影响,结合概率和区间理论混合模型特点,提出了一种基于随机和区间理论混合模型的飞行器级间分离可靠性分析方法。面向高超声速飞行器分离任务需求,建立分离动力学仿真模型,针对级间分离结构的几何特点,设计了一种快速碰撞检测方法,进而构建了分离任务的可靠性分析混合模型。通 过将该模型转化为随机可靠性分析的无约束优化问题,考虑分离过程中复杂外力及力矩导致功能函数高度非线性的特点,利用高效全局优化和主动学习Kriging方法实现无约束优化问题高效求解。结合实例表明,该方法能够准确描述混合不确定性因素对飞行器分离过程的影响,给出了飞行器分离任务可靠性区间,可为飞行器分离方案的精细化设计提供决策支持。     

适应低时延业务需求的分布式可穿戴单兵作战信息系统

针对云计算应用在单兵作战系统场景下业务处理时延高、服务质量无法保障的问题,提出一种基于可穿戴计算的分布式单兵作战信息系统。利用士兵身上的可穿戴智能设备构建本地计算层,在作战地点就近处理计算数据,提供给士兵本地的信息处理与融合能力,并采用广义扩散负载均衡算法平衡各设备负载,降低业务处理时延;同时利用分布式计算的容错能力增强系统的可靠性。仿真结果表明,基于可穿戴设备的分布式本地网络架构能有效地降低作战任务的处理时延,同时增强系统的可靠性。     

一种多功能便携式充电电源设计

以装甲车内电气设备检查、维护修理为应用背景,设计了一种28V/200A的充电电源设备.主电路采用双管双正激拓扑结构,采用了逐脉冲电流比较控制技术和软开关技术.通过无主均流法解决了双模块并联工作后模块间的功率均分控制问题.实验表明设备达到了预期的设计目的.     

基于SIP的军事车载VOIP语音终端软件的设计与实现

详述了一款基于SIP的军事车载VOIP语音终端软件的设计与实现,该软件采用移植开源IP电话Linphone中SIP协议栈模块到VxWorks下,同时扩展军事专用语音网关协议的方式完成的。软件采用模块化设计思想,主要分为语音编解码及传输模块、呼叫控制模块、用户交互与用户代理模块和军事语音网关模块。软件最终运行在VxWork操作系统平台下,经过测试表明,设备各项功能运行良好稳定,达到了预期的效果和目标。     

一种基于任务-系统结构的软件可靠性建模方法

针对军用软件特点,提出并定义一种基于任务剖面的软件系统结构准则;基于该准则,给出一种从功能可靠性、事件可靠性到任务可靠性的分层可靠性预计方法。与侧重于数学建模的相关工作不同,该方法更注重在建模中融合软件可靠性设计、测试和管理,成为可靠性保证的一种途径。     

一种用EPLD实现的数字同步电路

本文根据某通信系统的要求,设计了一种新型的比特同步的方法。使用ＥＰＬＤ器件,实现了一种ＢＩＳ（即数字位同步）模块。该模块的技术性能,完全达到了设计要求。     

基于稀疏卷积非负矩阵分解的语音转换方法研究

为了在语音转换过程中充分提取语音的个人特征信息,同时考虑到语音的稀疏性,文章提出了一种基于稀疏卷积非负矩阵分解的语音转换方法。卷积非负矩阵分解得到的时频基可以承载语音信号中的个人特征信息及语音帧之间的相关性,而稀疏卷积非负矩阵分解得到的过完备时频基更能体现语音的细节,可以较好地保存语音中的个人特征信息。利用这一特点,通过稀疏卷积非负矩阵分解从训练数据中提取源说话人和目标说话人相匹配的过完备时频基,然后通过时频基的替换实现语音转换。相对于传统方法,该方法能够更好地保存语音个人特征信息和语音帧间相关性,从而可以进一步提高转换语音的质量和相似度。实验仿真及主、客观评价结果表明,与基于高斯混合模型、卷积非负矩阵分解的语音转换方法相比,该方法具有更好的转换语音质量和转换相似度。     

勒克莱尔(LeClerc)坦克

法国AMX—LeClerc是围绕电子数据总线建造的第一批欧洲主战坦克。它的三余度总线大约可与现代战斗机上常有的高速总线相当。此坦克的电子设备有主计算机,主电子设备,ATHOS 热成像器,SAVAN 射手瞄准具,电子对抗系统,炮塔电驱动设备和电视设备等。     

新型舰船雷达标校系统的同步研究

时间和频率同步是雷达标校系统的关键技术之一,同步的实现是系统采用两地雷达目标模拟技术所必须的;研究了一种基于GPS卫星的时间和频率同步方案,即接收GPS转发的标准时间和频率信号,采用同步模块实现标校系统舰上和岸上两地的时间和频率同步,该方案优于传统同步装置的长时间校正频率误差,提高了标校系统的时间和频率同步精度,从而减小了标校系统对雷达进行标定校准的误差。     

基于USB技术的温度采集系统的设计与实现

介绍了一种基于USB技术的温度采集系统的设计方案及实现方法，该系统综合运用了USB技术、单片机技术以及数据采集技术，整个设计由温度采集模块、数据传输模块、PC机应用程序3部分组成。阐述了系统硬件设计中温度采集模块和数据传输模块的组成结构及硬件的实现方法；对系统软件设计中的设计思想及编程方法进行了详细分析，并给出了USB固件编程和驱动程序的开发工具及流程。该系统实现了通过USB总线对温度采集设备的数据采集与控制。实验表明该系统具有高速、实时、性价比高等特点。     

集群式侦察探测防御系统

设计了一种可应用于军事侦察防御及民用灾区救援探测等场合的集群式侦察探测防御系统。立方单元是系统硬件核心,单元系统内集成了携带多种传感器载荷的固定翼无人机、四旋翼无人机、无人车等子系统,并对平台及子系统进行了设计。设定系统工作背景,设计系统使用功能,设定系统工作流程。设计一种四级通信网络,实现系统模块间的信息交融、系统和系统间的协同通信以及系统同外界的信息交换功能;为实现侦察探测和防御任务,设计一种三级指挥控制网络,实现对任务执行智能协同管理、相关的数据处理、任务执行控制等功能。本系统可以实现对目标区域探测侦察和区域通信中继的功能,在民用灾区救援和军事战区侦察防御都可发挥重要作用。     

远程复杂通信电磁环境模拟器的设计与实现

通信电磁环境模拟器是保障完成通信对抗装备检测与训练的重要设备。提出了一种基于任意波形发生器和嵌入式GPRS/GPS模块的远程模拟器设计方案。同时,讨论了一种模拟器的组网拓扑设计,实现了复杂信号环境生成。解决了远程通信电磁环境生成问题,具有很高的工程应用价值。     

扩频系统中一种FFT算法的快速捕获方法

针对高动态、大频偏的扩频系统采用了一种基于快速傅氏变换(FFT)算法的伪码快速捕获方法,该捕获方法是在搜索伪码相位的同时,通过频率扫描的方式搜索载波频率偏移值,将原来的伪码相位、载波频偏的二维搜索过程变成只搜索伪码相位的一维搜索过程,从而大大减少了高动态、大频偏扩频系统中的同步伪码的搜索的复杂度。理论分析和仿真结果都证实在不增加硬件复杂度的情况下,基于FFT算法的伪码快速捕获方法能够大幅度地缩短捕获时间,降低系统复杂度。     

定时同步信号产生电路的设计与实现

定时器是信号接收机系统的重要组成部分,它为整个系统提供所需的各种主脉冲定时信号和波门定时信号。传统的定时器大多采用纯硬件的实现方法,利用分立元件搭建逻辑电路,造成了其电路复杂、工作量大、可读性差、可靠性低的不良表现。提出一种基于FPGA的定时器,采用STM32F407为微处理器输出频率控制信号,为信号接收机系统提供了定时信号输入和频率控制信号;最后,利用Verilog HDL和相关程序语言对FPGA和相关模块进行软件编程设计。     

基于USB接口的外系统等效器的设计

针对导弹等飞行器在研发与测试时需要模拟各种控制和测量参数,提出基于USB接口的外系统等效器的设计与实现,本设计采用USB接口FT245RL实现等效器与上位机的通信,FPGA作为系统的总线控制器和主控单元协议等效器各个模块完成模拟测试等任务.从主控模块分别与上位机和各功能子模块通信的硬件电路设计及软件设计等方面对该等效器的设计进行系统化描述,结果表明,设计实时性好,可靠性高,具有广泛的实用性与通用性,已成功运用于某型号等效器测试系统中.