航空机载软件全数字仿真测试系统的设计与实现

针对航空机载软件测试环境与开发环境冲突、测试环境可控性和通用性差、非干预性测试困难的问题,分析了全物理实装测试环境、半实物仿真测试环境的优缺点,研究了全数字仿真测试技术,设计并实现了一种航空机载软件全数字仿真测试系统。该系统由仿真核心平台、仿真工具组件、协同仿真组件和人机交互组件构成,提供了航空机载处理器、内存、外设等多种可重用库。提出了基于底层虚拟机的动态二进制翻译技术、协同仿真时间同步和数据通信机制等关键技术,实现了航空机载软件全数字高速闭环仿真运行。工程实践证明,该系统能达到降低硬件设备的依耐性、简化测试环境搭建的复杂度、提高测试效率约42%的目的。     

数字闭环光纤电流传感器暂态特性仿真研究

数字闭环光纤电流传感器暂态特性主要包含频率响应与阶跃响应,对于电力系统的继电保护控制、故障录波等应用领域至关重要。在工程应用中,传统的测试方法由于其测试系统复杂、测试电流信号小等问题,不利于评估光纤电流传感器的暂态特性。利用数字闭环光纤电流传感器的闭环控制机理,提出一种在数字闭环光纤电流传感器反馈回路中添加相位调制激励的方法。首先,分析数字闭环光纤电流传感器的相位调制原理,通过建立数学模型验证相位调制激励的等效性;其次,根据数字闭环光纤电流传感器闭环控制算法,提出频率响应与阶跃响应的调制激励产生方法;最后,利用现有数字闭环光纤电流传感器产品平台完成频率响应与阶跃响应的仿真与测试。结果表明:采用相位调制激励的仿真数据与试验数据最大误差为0.12%,该调制激励方法不需要搭建复杂的测试系统,在现有硬件平台中即可实现不同电流信号的仿真测试。     

基于VS-IRL的继电保护装置测试研究

在动态应力情况下,继电保护装置很容易发生三区误动作,导致电力系统级联跳闸,甚至使得用户端停电。对此,提出了增强型广域距离继电保护算法,利用实时脆弱性研究（VS）和故障检测方法（IRL）对常规三区备用继电保护装置进行测试,以在各种应力条件下识别故障。在继电保护装置发生意外跳闸之前,计算适当的装置脆弱性指数,并利用该指数对任意运行条件下的关键装置进行排序,来估计继电保护装置脆弱性的强度,一旦识别出一组高度易受攻击的继电保护装置（RPE）,智能继电保护装置将监控测试这些RPE。最后通过在DDRTS平台上实现数字动态实时仿真验证该方案的有效性。结果表明该算法在不影响系统可靠性的前提下可以对继电保护装置进行测试,有效地增强了电力设备的全站保护运行,显著提高了远距离中继的安全性。     

基于ADPSS的发电机励磁系统数字物理混合仿真

ADPSS是中国电力科学研究院自主研发的电力系统仿真软件,通过计算机分网并行计算技术,可以实现电力系统的实时仿真及数字物理混合仿真。分析了EXC6000型励磁装置的工作原理.最后将EXC6000型励磁装置与ADPSS进行物理连接,在单机无穷大系统中进行数字物理混合仿真。     

某非航空电子系统监控处理机动态仿真测试系统的设计与实现

为解决非航空电子系统监控处理机(NAMP)研制过程中的需求验证不充分和航电联试过于繁琐复杂的问题,设计了一种动态仿真测试设备,可以支持NAMP与非航电系统和航电系统的半物理仿真综合,实现系统功能的动态仿真和测试。主要从硬件设计和软件设计方面阐述了设计的思路和实现方法,介绍了测试设备的工作原理和硬件组成及软件设计方案。该测试设备的成功研制对实现NAMP计算机软件验证、软件开发调试、产品交付验收测试和外场的维护测试提供了有利的工具。     

虚拟继电器开发及仿真系统的研究

为解决对电网的继电保护系统的准确校验和测试的问题,采用图形化仿真支撑平台系统建立电网中各种继电保护设备的数字化模型——虚拟继电器,对电网的继电保护系统进行仿真,从而检验电网中各级继电保护定值的正确性。     

仪器与测验

数模混合电路测试系统研制成功由中国科学院半导体研究所承担的国家“八五”攻关项目“数模混合测试系统”日前通过电子部验收。该系统由高速(多值)数模集成电路测试系统与高精(连续)数模集成电路测试子系统构成。解决了高速数字、高精数字、高速同步模拟管脚     

数字微镜阵列红外动态景象模拟器的研制

红外动态景象模拟器为红外半实物仿真系统提供动态目标和背景,是半实物仿真系统的核心技术之一.介绍了基于数字微镜阵列研制的红外动态景象模拟器的组成、工作原理和技术指标.描述了数字微镜阵列红外动态景象模拟器的4大关键技术,即红外图像转换技术,红外图像转换器的同步调制驱动技术,红外光学耦合技术和红外热像逼真度修正技术.分析了红外图像转换器同步与不同步驱动对图像采集的影响.给出了经研制的数字微镜阵列景象模拟器产生、红外热像仪获取的红外图像.实验结果表明:该模拟可广泛应用于红外成像探测系统的仿真、测试和标定.     

基于多线程技术的机载总线仿真系统的研究与实现

研究了基于ARINC429总线和局域网的某型飞机的分布式总线仿真系统，该系统采用数字仿真和半物理仿真技术相结合，模拟飞机内部的各种机载设备如何通过总线交连进行相互通信的过程，目的是研究和动态监视飞机在执行飞行、导航、作战等任务时的总线数据流动情况，为机栽设备的检测、维修提供数据依据。给出了系统总体结构和总线接口板的硬件设计，重点讨论了运用多线程技术实现总线多通道通信的软件设计方法。该系统在运行中，具有良好的实时性和可靠性。构造了具有远程通讯能力的飞机内部设备的连接、分析、研究、实验、测试的通用平台，为分析、诊断系统建立一个有效的数据管理中心。     

混合动态连接结构的多用户多流混合预编码

混合预编码对于提高多用户毫米波大规模多输入多输出(MIMO)系统的性能至关重要,但目前基于全连接结构与子连接结构的混合预编码分别存在高能耗与性能损失严重的问题。该文综合考虑系统的频谱效率与能量效率,提出混合动态连接结构,并设计该结构下的混合预编码算法。该算法通过最大化信干噪比(SINR)的增量来设计混合动态连接结构的模拟域预编码,然后基于等效信道运用块对角化(BD)设计数字域预编码抑制多用户多流干扰。仿真实验表明,该文所提出的混合动态连接结构的频谱效率介于全连接结构与混合固定连接结构之间且获得的能量效率最高。     

基于ASIC的直接数字频率合成器前端设计与实现

对基于ASIC设计流程的直接数字频率合成器(DDS)进行系统架构以及模块划分和算法分析;利用Verilog HDL进行RTL级功能仿真与测试平台的编写;完成模块中所有数字部分的设计、仿真,直至综合优化和时序分析的全过程.为满足高频率和低抖动的要求,需要反复综合,并充分考虑速度和面积等方面的影响;最后,对采用DDS实现数字调制进行了功能仿真与测试.     

混合信号边界扫描测试系统的设计与实现

分析了混合信号边界扫描测试的工作机制对测试系统的功能需求,实现了符合IEEE1149.4标准的混合信号边界扫描测试系统。仿真和测试实践表明,该测试系统具有对系统级、PCB级和芯片级电路进行简单互连测试、差分测试和参数测试等功能,结构简单、携带方便、工作可靠。     

飞机刹车控制系统仿真测试平台设计

针对飞机在地面的快速反应,安全升空和着陆能力,以及飞机刹车系统的性能等问题,将半实物仿真测试技术应用到飞机刹车系统中。建立实物与模型之间的关系,以LabWindows/CVI 2009为仿真开发平台,提出以实物代替模型引入仿真回路,与所建模型形成完整的飞机刹车半实物仿真系统的方法。结果表明:该测试系统与实物仿真相比投资少,效率高,同时又比传统数字仿真更接近实际,是理想的测试手段,为飞机刹车系统的实验研究提供了真实有效的实验平台。     

一种混合信号测试系统的设计及实现

针对一款混合信号的视频编解码芯片的参数测试要求,依据电路内部的测试结构,设计了一个基于纯数字自动测试设备（ATE）的混合信号电路测试系统。该测试系统通过增加MCU、ADC、DAC、FIFO、运放、可控开关等外围电路实现对芯片参数的测试。详细阐述了测试系统的总体方案、硬件设计和软件设计。通过软件和硬件的协同工作,该测试系统能够对含有AD、DA模块的混合信号电路相关参数进行测试,实现电路整体性能的评估。该测试系统原理清晰,结构简单,扩展灵活、方便。     

压力测试系统修正方法的研究

冲击波信号的上升沿很陡,要求测试系统的动态特性要好,对测试系统尤其是传感器提出了较高的要求,本文针对用于爆炸超压测试的压力测试系统激波管动态校准实验数据建立数学模型,研究了基于动态补偿数字滤波器和神经网络的以传感器为主要因素的测试系统补偿修正方法,通过仿真表明:前者可以明显缩短测试系统动态响应时间,并且工作频带也可以得...     

混合动态连接结构的多用户多流混合预编码

混合预编码对于提高多用户毫米波大规模多输入多输出(MIMO)系统的性能至关重要,但目前基于全连接结构与子连接结构的混合预编码分别存在高能耗与性能损失严重的问题.该文综合考虑系统的频谱效率与能量效率,提出混合动态连接结构,并设计该结构下的混合预编码算法.该算法通过最大化信干噪比(SINR)的增量来设计混合动态连接结构的模拟域预编码,然后基于等效信道运用块对角化(BD)设计数字域预编码抑制多用户多流干扰.仿真实验表明,该文所提出的混合动态连接结构的频谱效率介于全连接结构与混合固定连接结构之间且获得的能量效率最高.     

通信接收机测试、信号处理仿真系统

现代通信领域,一般采用中频输出经高速A/D采样和数字下变频后直接进行数字信号处理.通信接收机测试、信号处理仿真系统可分别对通信接收前端和信号处理进行测试,直接采集接收机中频模拟输出信号,并使用相应接收机测试软件及系统评估接收机的性能,如:接收机动态范围、增益曲线、幅频与相频、通道间相位一致性等.通信接收机测试系统组成如图1所示,实际采集的数据用于信号处理算法仿真,将数据送至信号处理机,测试信号处理机性能,从而加快通信系统研发和调试进程.     

TETRA数字集群系统分组数据功能的实现

本文提出了一种TETRA数字集群系统中的分组数据功能设计的方法.笔者在研究TETRA系统空中接口协议栈和TETRA分组域的架构的基础上,设计并实现了子网相关汇聚协议实体;重点分析了PDP上下文激活/去激活、分组信道分配与释放、分组数据传输等过程,采用UML语言和C语言混合编程的方法开发了TETRA数字集群系统的分组数据功能.本文最后进行的UML模型仿真和设备测试结果与TETRA协议一致.     

基于MATLAB数字基带传输系统的研究

MATLAB软件具有强大的仿真功能,是当今通信系统中一种重要的设计和仿真工具。本文在分析数字基带系统传输特性的基础上,运用MATLAB/Simulink动态仿真环境实现了双极性数字基带信号传输系统的建模和仿真,通过仿真眼图和误码率曲线对系统的抗噪声性能进行分析。实际仿真结果表明,该系统能够模拟双极性数字基带的传输过程,系统性能仿真分析的结果与理论基本一致,该系统达到设计的要求。     

大型综合性博物馆数字孪生多元化数据构建与应用

<正>本文从数字孪生技术在文化遗产领域的应用现状入手，通过对数字孪生多元化数据构建研究，关键技术突破和数据应用前景等可行性的挖掘，探索数字孪生多元化数据构建对于大型综合性博物馆的发展方向。数字孪生是以数字化的方式建立物理实体的多维、多时空尺度、多学科、多物理的动态虚拟模型，来仿真和刻画物理实体在真实环境中的属性、行为、规则等。简单来说就是在虚拟空间中构建一个物理实体的数字化镜像^[1]。数字孪生能够描述物理对象的多维属性、实际行为和状态，分析未来发展趋势，从而实现对物理对象监控、仿真、预测、优化等实际服务和应用需求^[2]。