弹载多参数测量系统地面测试台的设计与研究

论文摘要

本文针对弹载记录器的性能测试,设计了配套的地面测试台。通过对系统功能指标进行分析,提出了测试台设计方案:采用FPGA作为中心逻辑控制器,USB进行数据传输,系统采用总线方式和模块化设计方法,具有很强的通用性和可扩展性。按照各模块的功能,分别从硬件电路和逻辑时序设计两方面进行了介绍。针对电路板中可能出现的电磁兼容性问题进行了仿真分析,并给出了PCB的电磁兼容设计方法。论文对系统设计和调试过程中遇到的重点和难点问题,进行了充分的分析,提出了解决方法。在硬件电路设计和逻辑时序设计中,采取了有效措施来防止系统出现误操作,提高了系统的可靠性。对于系统单元测试时实时监测出现误码的问题,借助串扰仿真和分析误码数据,判断出误码原因并进行相应修改。经过最终测试,证明所采取的措施是有效的。测试台与记录器进行了单元测试,整个系统工作正常,测试台各项功能指标均满足系统要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题的性质、研究目的及意义
• 1.3 国内外测试系统现状及发展趋势
• 1.4 本课题的研究内容及关键技术
• 2 系统总体方案设计
• 2.1 系统功能及指标
• 2.2 系统工作原理设计
• 2.3 系统方案设计
• 2.4 本章小结
• 3 系统的软硬件实现
• 3.1 USB通信模块设计
• 3.1.1 硬件电路设计
• 3.1.2 CY7C68013 固件程序设计
• 3.2 模拟信号源模块设计
• 3.3 数字信号源模块设计
• 3.3.1 硬件电路设计
• 3.3.2 逻辑时序设计
• 3.4 图像信号源模块设计
• 3.4.1 硬件电路设计
• 3.4.2 图像接口信号时序设计
• 3.5 PCM码解调模块设计
• 3.6 实时监测模块设计
• 3.7 本章小结
• 4 关键技术分析与设计
• 4.1 多路模拟信号源的设计及毛刺信号的消除
• 4.1.1 模拟量信号源的电路设计
• 4.1.2 逻辑时序设计
• 4.1.3 毛刺信号的分析及消除
• 4.2 软硬件抗干扰设计
• 4.2.1 实时监测模块的抗干扰设计
• 4.2.2 启动记录信号的抗干扰设计
• 4.2.3 USB单片机和FPGA通信协议的抗干扰设计
• 4.3 运放接口PCM码解调时的容错技术
• 4.3.1 PCM码解调电路的设计
• 4.3.2 解调运放接口PCM码的容错技术
• 4.4 回读数据误码原因分析及解决方法
• 4.4.1 回读数据误码现象及原因分析
• 4.4.2 误码问题的解决
• 4.5 测试台电路板的电磁兼容设计
• 4.5.1 电磁干扰分析
• 4.5.2 PCB的电磁兼容设计方法
• 4.6 本章小结
• 5 结论
• 5.1 测试结果
• 5.2 后续工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果