基于SOPC技术的无人机飞控系统硬件平台设计

提出了一种基于可编程片上系统(SOPC)技术的无人机飞行控制系统硬件解决方案.控制系统核心为单片FPGA芯片,处理单元采用了多个高性能32位嵌入式NiosⅡ处理器来并行处理数据.利用VerilogHDL硬件描述语言在FPGA芯片内部编写了包括图像预处理、姿态预处理、逻辑控制系统等设备.和传统的无人机控制系统相比,得益于采用SOPC技术带来的高度集成性,控制系统保证了在具有很强的数据处理能力的同时拥有较小的体积和较低的功耗.     

基于DSP和FPGA的实时图像瞄准具的设计

提出了一种基于DSP和FPGA的实时图像瞄准具的设计方案。其核心部分实时图像处理系统的设计采用了DSP＋FPGA的混合结构,即DSP作为视频图像处理核心芯片,完成复杂的图像处理算法,而采用FPGA实现视频图像的实时采集与显示,以及系统所有时序和逻辑控制。充分利用DSP高速的图像处理能力,以及FPGA灵活的系统编程能力,大大减轻了DSP的负担,使得DSP能够专心于图像处理,极大地提高了系统的实时性、可靠性与灵活性。     

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+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。     

一种基于FPGA的多DSP数据交换方法

随着各种信号系统复杂度的不断提高,对信号处理的要求也逐步提高,多DSP并行处理的技术应运而生并成为信号处理领域研究的热点。构建了一套多DSP的数据并行处理系统,讨论了基于FPGA的高速串行数据通信的有效方法,实现了多DSP系统内任意两片DSP间的串行数据通信,提供了一种多DSP系统中灵活的数据交换方式。     

基于VxWorks的软件无线电硬件平台的设计

通过对软件无线电体系结构中的实时操作系统的分析,选用了性能可靠、实时性好的VxWorks作为系统的实时操作系统。然后构建了基于多DSP处理器4通道软件无线电硬件平台,使软件无线电的运算能力达到12 000 MFLOPS,很好地满足了系统的运算速度的要求。整个系统具有处理数据量大、传输速度快、实时性好、可扩展性好等诸多优点。     

FPGA的多目标激光测距系统的设计与实现

较之传统的测距方法,多目标测距可以在一次测距过程中,对测距范围和测方向上出现的多个目标同时进行测量,从而大大提高了激光测距系统的实用性和灵活性.针对激光测距系统中多目标的捕获技术进行了较深入的研究讨论.并采用先进的微处理器技术和可编程逻辑技术,设计了基于FPGA的多目标激光测距系统,较好地实现了集群式多目标捕获的关键技术.     

双处理器的图像跟踪系统硬件平台设计

通过分析装甲车车载图像跟踪系统的任务和应用环境,设计了以TMS320C6202数字信号处理器(DSP)为核心,结合PC104嵌入式计算机的双处理器并行处理硬件平台;详细介绍了利用大规模FPGA芯片实现系统总线仲裁和逻辑控制的设计思想;并给出了体现系统智能化程度的--DSP模块的程序智能加载技术以及其实现方法.实际系统测试表明该硬件平台能满足图像跟踪系统的实时性、可扩展性、稳定性的要求,为装甲战车的数字化改造提供了可靠的保障.     

便携式逻辑分析仪硬件平台设计

针对现有逻辑分析仪制造成本高、不便携带以及应用场合受限的问题,设计了一种基于FPGA+STM32的便携式逻辑分析平台。该平台硬件成本低、易携带等指标满足大多数测试要求。其设计核心主要包括主控芯片、被测信号采样、触发控制、数据锁存、高速存储、串口通信、TFT液晶显示等电路,其功能实现主要依靠FPGA的硬件设计和STM32的软件控制。该平台最大可实现32通道、存储深度64 K、分析速率400 MSa/s的测试要求。通过该平台可以实现被测信号的采集、缓存、分析、显示等功能。     

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.     

基于虚拟飞行仿真的导弹控制系统设计

根据风洞虚拟飞行仿真系统的特点以及试验要求,设计了用于风洞虚拟飞行仿真的模型导弹的俯仰、偏航和滚转通道控制系统。导弹俯仰通道采用了迎角指令控制的三回路闭环控制结构,滚转通道采用了滚转姿态角指令控制的两回路闭环控制结构,而偏航通道采用液压驱动机构来开环控制侧滑角。利用极点配置法设计了俯仰和滚转通道的控制增益。最后通过数字仿真对所设计的控制系统进行了仿真验证。从数字仿真结果可以看出,无论是时域还是频域,所设计的俯仰和滚转通道闭环控制系统均能满足风洞虚拟飞行仿真的要求。     

基于线性模型跟随的重构飞行控制律设计

线性模型跟随控制是一种传统的控制方法,通过对增益的调整,使实际受控系统的输出跟随参考模型的输出,以达到理想的静态、动态特性。将线性模型跟随控制引入自修复飞行控制系统的重构控制中,针对发生舵面故障的飞行控制系统,设计模型跟随控制律,给出仿真实例。结果表明,该方法具有可行性和有效性。     

舰艇多功能指控平台硬件可靠性研究与分析

海军舰艇多功能指挥控制平台系统是提高舰艇管理水平和工作效率的硬件基础,提高平台可靠性是保证舰艇发挥正常性能的关键问题。在假定系统组件可靠性为某一定值的前提下,建立数学模型研究分析舰艇多功能指控平台可靠性。重构理论的计算结果表明,采用重构方法可提高平台可靠性,增强舰艇的抗毁性,保证舰艇的战斗功能得到最大程度的发挥。     

波分复用光传飞行控制系统的开发

针对光传飞控系统的技术特点,开发了一种多路数字信息进行波分复用的光纤传输系统.着重构建了光发射端机、光接收端机及光波分复用器的物理系统,开发途径力求提高信号的传输速率,减少误码率.在具有良好解耦及动特性的直升机显模型跟踪电传飞行控制系统(MFCS)的基础上,进行了直升机贴地飞行波分复用光传系统地面实时半物理仿真验证,通过光传与电传性能对比,验证了所开发的波分复用光传飞行控制系统的可行性.     

小波神经网络UCAV飞行控制系统

针对采用H∞控制设计方法需求解难度很大的偏微分方程,而导致工程实现难度大的问题,提出了采用小波神经网络进行无人攻击机(UCAV)飞行控制系统设计的方法,该方法集小波变换和神经网络的优点于一身,简化了网络训练,避免了系统达到局部最优解,使得系统具有更好的逼近精度。通过仿真实验表明,利用小波神经网络进行UCAV控制律设计,使系统具有较好的跟踪性和鲁棒性,避免了精确模型的建立,便于分析系统的稳定性。     

模型参考自适应电传飞行控制系统纵向控制律设计

针对电传飞行控制系统中被控对象模型参数时变的特点,应用模型参考自适应控制方法设计纵向控制律。论述飞机纵向运动的动力学模型和参考模型的建立,以及基于此参考模型用超稳定性理论设计自适应控制律的方法,并且通过仿真试验进行控制性能验证。仿真结果表明,所设计的控制律可以根据飞行状态的不同自适应的调节控制律,控制性能指标满足飞行品质规范要求,设计方法可行。     

内进化演化硬件平台的设计与实现

在讨论内进化演化硬件运行机制的基础上,详细介绍了基于虚拟可重构电路(VRC)的演化硬件平台的实现方法及演化平台的组成,描述了可重配置功能块(CFB)组成的阵列及CFB之间通过多路选择开关电路建立信号传输通道。在此基础上进行了1位全加器的演化,证明了这种方法的有效性。